فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:80
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
فهرست جداول ...........................................................................................................................................................................خ
فهرست شکل-ها...........................................................................................................................................................................د
فهرست علائم اختصاری...............................................................................................................................................................ر
چکیده فارسی..............................................................................................................................................................................ژ
چکیده انگلیسی....................................................................................................................................................................................................س
فصل اول: (مروری بر مقالات و منابع)
1-1- مقدمه 2
1-2- اصول و مبانی صوت ...... 3
1-2-1- ماهیت صوت 3
1-2-2- کمیت¬های صوتی 3
1-2-3- ساختمان گوش انسان 5
1-2-3-1-1-1- محدوده شنوایی 5
1-1-1- انواع صوت 5
1-2-4- سرچشمه¬های صوتی 6
1-2-5- تأثیر شرایط محیطی بر صوت 6
1-3- جذب صوت 7
1-3-1- اتلاف انرژی صوت 7
1-3-2- ضریب جذب صوت 7
1-3-2-1- عوامل مؤثر در ضریب جذب ماده 8
1-3-2-2- روش¬های اندازه¬گیری ضریب جذب صوت 8
1-3-2-2-1-1- روش لوله امپدانس 8
1-3-2-2-2- روش میدان پرانعکاس 12
1-3-2-2-3- روش حالت پایا 12
1-4- انواع مکانیزم جذب صوت 12
1-5- انواع جذب کننده¬های صوتی 13
1-5-1- جذب کننده¬های پوسته¬ای 13
1-5-2- جذب کننده¬های حفره¬ای 13
1-5-3- جذب کننده¬های روزنه¬دار 14
1-5-4- جذب کننده¬های رزونانسی و انواع آن 14
1-5-4-1- جاذب¬های هلمهولتز عادی 14
1-5-4-2- جاذب¬های ریز سوراخ 15
1-5-4-3- بلوک بنایی 15
1-5-5- جذب کننده¬های الیافی یا متخلخل و انواع آن 16
1-5-5-1- پشم معدنی 16
1-5-5-2- فوم 17
1-5-5-3- پلاستر آکوستیکی 17
1-5-5-4- کاستون 18
1-5-5-5- آیروژل 18
1-5-5-6- کامپوزیت¬ها 18
1-5-5-6-1- مشخصات کامپوزیت¬ها 19
1-5-5-6-2- طبقه¬بندی کامپوزیت¬ها 20
1-5-5-6-2-1- کامپوزیت¬های ذره¬ای 20
1-5-5-6-2-2- کامپوزیت¬های لیفی 22
1-6- تاریخچه¬ی جاذب صوتها 22
1-7- آشنایی با فناوری نانو 24
1-7-1- نانو ذرات 26
1-7-2- نانوکامپوزیت¬ها 26
1-7-2-1- پلی¬استر 27
1-7-2-2- پلی¬اتیلن کلرینه شده 28
1-7-2-2-1- واکنش¬های مختلف تبدیل شدن پلی¬اتیلن به CPE 29
1-7-2-3- نانوکلی 29
1-8- عمل پلاسما 30
1-8-1- شیمی پلاسما 31
1-8-1-1- اجزای اصلی 31
1-8-1-2- برخورد اجزاء پلاسما 33
1-8-1-3- برخورد پلاسما و سطح 34
1-8-1-4- واکنش¬های اتم، مولکول و سطح 34
1-8-1-4-1- جذب 35
1-8-1-4-2- پراکنش 35
1-8-2- انواع پلاسما 36
1-8-2-1- پلاسمای گرم 36
1-8-2-2- پلاسمای سرد ................ 36
1-9- هدف از پروژه 39
فصل دوم: (تجربیات)
2-1- مقدمه 41
2-2- مواد و تجهیزات 41
2-2-1- مواد اولیه 41
2-2-2- تجهیزات مورد نیاز 41
2-3- روش کار 42
2-3-1- آماده¬سازی الیاف پلی¬استر 42
2-3-2- تهیه نانوکامپوزیت پلی¬اتیلن کلرینه/پلی¬استر عمل شده با پلاسما/نانو کلی 43
2-4- آنالیزهای انجام شده 44
2-4-1- اندازه¬گیری جذب صوت به روش لوله امپدانس 44
2-5- بررسی گونه شناسی 45
2-5-1- آنالیز میکروسکوپی الکترونی پویشی ((SEM 45
فصل سوم: (نتایج و بحث)
3-1- مقدمه ........... 47
3-2- بررسی اثر پلاسما بر روی الیاف پلی¬استر .... 47
3-2-1- تصاویر SEM الیاف پلی¬استر عمل شده با پلاسما تحت فشارها و زمان¬های مختلف 48
3-3- بررسی رفتار جذب صوت نانو کامپوزیت 49
3-3-1- بررسی اثر تغییر پارامترهای پلاسما روی الیاف پلی¬استر، بر ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت پلی¬اتیلن کلرینه شده/پلی¬استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی 49
3-3-2- بررسی اثر تغییر درصد الیاف پلی¬استر عمل شده با پلاسما بر ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت پلی¬اتیلن کلرینه
شده/پلی¬استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی ........................................................................................................................................54
3-3-3- بررسی اثر تغییر ضخامت بر ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت پلی¬اتیلن کلرینه/ پلی¬استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی .......................................................................................................................................................................................................56
3-4- گونه شناسی سطح نانوکامپوزیت پلی¬اتیلن کلرینه شده/ پلی¬استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی 57
3-4-1- تصویر SEM نانوکامپوزیت پلی¬اتیلن کلرینه شده/ پلی¬استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی 57
3-5- نتیجه گیری نهایی 58
3-6-پیشنهادات .................. 59
مراجع......................................................................................................................................................................................................................60
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول (1-1) سرعت صدا در مواد مختلف ......................................................................................................................................................4
جدول (1-2) مشخصه¬های انرژی برای چند اتم و مولکول .......................................................................................................................32
جدول (2-1) ویژگی¬های پلی¬اتیلن کلرینه شده ...........................................................................................................................................41
جدول (2-2) ویژگی¬های نانوکلی.....................................................................................................................................................................41
جدول (2-3) شرایط عمل پلاسما بر روی الیاف پلی-استر...........................................................................................................................42
جدول (2-4) شرایط تولید نانوکامپوزیت¬ها¬ی پلی¬اتیلن کلرینه/ پلی¬استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی...........................................43
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل (1-1) برخورد یک پرتو صدا با سطح ماده ...........................................................................................................................................6
شکل (1-2) نمونه¬ای از جاذب هلمهولتز .......................................................................................................................................................15
شکل (1-3) نمونه¬ای از جاذب ریز¬سوراخ .....................................................................................................................................................15
شکل (1-4) نمونه¬ای از بلوک شیاردار بنایی..................................................................................................................................................16
شکل (1-5) نمونه¬ای از پشم معدنی................................................................................................................................................................17
شکل (1-6) نمونه¬ای از آیروژل.........................................................................................................................................................................18
شکل (1-7) واکنش کلریناسیون پلی-اتیلن.....................................................................................................................................................28
شکل (1-8) دانسیته¬ها و دماها یا انرژی¬هایی برای انواع اجزای اصلی در یک پلاسمای معمولی تحت فشار کم .........................32
شکل (2-1) دستگاه اندازه¬گیری صوت لوله امپدانس .................................................................................................................................45
شکل (3-1) تصاویر SEM الیاف پلی¬استر: a) الیاف پلی¬استر بون عمل پلاسما، b) فشارmbar15/0، زمان min1، c) فشارmbar15/0، زمان min5/2 d) فشارmbar15/0، زمان min5، e) فشارmbar25/0، زمان min1، f) فشارmbar25/0، زمان min5/2،g ) فشارmbar25/0، زمان min5، h) فشارmbar35/0، زمان min1، i) فشارmbar35/0، زمان min 5/2 j) فشارmbar35/0،min 5..............................................................................................................................................................................48
شکل (3-2) منحنی ضریب جذب صوت پلی¬اتیلن کلرینه شده................................................................................................................50
شکل (3-3) منحنی ضریب جذب نمونه¬های حاوی %10 الیاف پلی¬استر(a): حاوی%0 نانوکلی (b): حاوی %5/0نانوکلی و (c): حاوی %1 نانوکلی.................................................................................................................................................................................................51
شکل (3-4) منحنی ضریب جذب نمونه¬های حاوی %20 الیاف پلی¬استر(a): حاوی%5/0 نانوکلی (b): حاوی %1نانوکلی و (c): حاوی %0 نانوکلی.................................................................................................................................................................................................52
شکل (3-5) منحنی ضریب جذب نمونه¬های حاوی %30 الیاف پلی¬استر(a): حاوی %1نانوکلی (b)حاوی %0 نانوکلی (c): حاوی نانوکلی:%5/0..........................................................................................................................................................................................................52
شکل (3-6) منحنی ضریب جذب نمونه¬های حاوی %40 الیاف پلی¬استر(a): حاوی0% نانوکلی (b): حاوی %5/0نانوکلی و (c): حاوی 1% نانوکلی.................................................................................................................................................................................................53
شکل (3-7) منحنی ضریب جذب نمونه¬های حاوی %50 الیاف پلی¬استر(a): حاوی%5/0 نانوکلی (b): حاوی %1 نانوکلی و (c): حاوی %0نانوکلی...................................................................................................................................................................................................53
شکل (3-8) منحنی ضریب جذب نمونه¬های حاوی %60 الیاف پلی¬استر(a): حاوی%1نانوکلی (b): حاوی %0نانوکلی و (c): حاوی %5/0نانوکلی...............................................................................................................................................................................................54
شکل (3-9) منحنی مقایسه ضریب جذب صوت نمونه¬های(a): حاوی%0 الیاف پلی¬استر (b): حاوی %10 الیاف پلی¬استر (c): حاوی %20 الیاف پلی¬استر (d): حاوی %30 الیاف پلی¬استر (e) حاوی %40 الیاف پلی¬استر (f): حاوی %50 الیاف پلی¬استر (g): حاوی %60 الیاف پلی-استر.................................................................................................................................................................................55
شکل (3-10) منحنی مقایسه ضخامت الیاف پلی¬استر(a): mm2 (b): mm 3 (c): mm4............................................................57
شکل (3-11) تصویر SEM نانوکامپوزیت پلی¬اتیلن کلرینه شده/ پلی¬استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی......................................57
علائم اختصاری
پلی ¬اتیلن کلرینه شده CPE
پلی اتیلن ترفتالات PET
پلی وینیل الکل PVA
پلی آکریلونیتریل PAN
اسید کلریک HCL
اشعه فرابنفش UV
میکروسکوپ الکترونی پویشی SEM
هرتز (واحد فرکانس) Hz
نانومتر (واحد اندازه گیری ذرات وطول موج جذبی) nm
متر بر ثانیه m⁄(s )
طول موج λ
پاسکال (واحد فشار) Pa
وات (واحد توان) W
ولت (واحد ولتاژ) V آمپر (واحد جریان) A
وات بر متر مربع (واحد شدت) W⁄m^2
درجه¬ی سانتی¬گراد (واحد دما) ℃
سانتی¬متر (واحد ضخامت) cm
دسی تکس (واحد ظرافت الیاف) dtex
درصد وزنی %Wt
میلی متر(واحد طول) mm
میکرو متر (واحد اندازه ذرات) μm
گرم g
دقیقه min
گرم بر سی سی (واحد دانسیته) g⁄cc
میلی بار(واحد فشار) mbar
میلی متر جیوه(واحد فشار) mmHg
فشار صوتی ورودی P_i
فشار صوتی بازتابی P_r
سرعت صوت در لوله c
ضریب جذب α
امپدانس آکوستیکی Z_A
ضریب بازتاب R
فاز ∆
سرعت مؤثر ذرات ورودی v_i
سرعت مؤثر ذرات بازتابی v_i
چکیده
سر و صدا، به عنوان صدای ناخواسته تعریف شده است که یکی از مهمترین عوامل زیان آور محیط زیست است. تلاش¬های زیادی برای به کارگیری روش¬های مؤثر کاهش آلودگی صوتی، صورت گرفته است. استفاده از مواد جاذب صوت به عنوان یکی از مؤثرترین راهها برای کنترل صدای ناشی از بازتابش سطوح می¬باشد. الیاف یکی از مناسبترین مواد برای کاربرد در جاذب-های صدا می¬باشد. در این تحقیق، نانوکامپوزیت¬های جاذب صوت پلی¬اتیلن کلرینه شده (CPE)/ الیاف پلی¬استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی، به عنوان جاذب صوت در نسبت¬های مختلف، تهیه شد. برای این منظور ابتدا الیاف پلی¬استر به وسیله عملیات پلاسما با تأثیر پارامترهای مختلف عملیات، زمان عملیات و فشار پلاسما آماده شد. سپس نانوکامپوزیت پلی¬اتیلن کلرینه شده/پلی¬استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی با نسبت¬های مختلف پلی¬استر عمل شده با پلاسما (10،20،30،40،50،60) و درصدهای مختلف نانوکلی(0،5/0،1) به روش ساده مخلوط کن داخلی و پرس پخت تهیه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. ساختار نانوکامپوزیت و الیاف پلی¬استر عمل شده با پلاسما با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی جذب صوت نانوکامپوزیت در یک لوله امپدانس تست شد. اثر ظرفیت الیاف، ضخامت نانوکامپوزیت روی ویژگی¬های جذب صوت بررسی شد. نتایج نشان داد که خصوصیات صوتی مواد متخلخل به اختلاط با پلی¬استر عمل شده با پلاسما بستگی دارد. جذب صوت مواد با افزایش مقدار پلی¬استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. علاوه بر¬این، ویژگی¬های آکوستیک نانوکامپوزیت با ظرفیت %60 پلی¬استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی در محدوده فرکانس بالا Hz3500 یک اوج ضریب جذب صوت 89/0را نشان داد.
کلمات کلیدی: پلی¬اتیلن کلرینه شده، پلی¬استر، پلاسما، نانوکلی، جذب صوت
پایان نامه تهیه و بررسی خواص نانو کامپوزیت پلی اتیلن کلرینه شده/پلی استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی جاذب صوت