بررسی رفتار گرمایی، مکانیکی و کربونیزه شدن رزین فنولیک دمابالا

نویسندگان

1 امیر کبیر

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

چکیده

دراین تحقیق رفتار گرمایی و مکانیکی رزین فنولیک دمابالا با قابلیت کربن دهی، مورد بررسی قرار گرفته است. از این رزین به عنوان زمینه در ساخت کامپوزیت کربن/کربن استفاده می شود. ابتدا برای پلیمر شدن این رزین، چند سیکل مختلف تا دمای 180 درجه سانتی گراد بر روی رزین اعمال شده و نمونه های حاصل توسط آزمون تست خمش آزمایش شده‌اند. با توجه به سیکلی که مستحکمترین نمونه اولیه را ایجاد کرده است، نمونه های دیگری ساخته شده و با آزمون اکسید شدن، بررسی شده اند. نمونه ها در دماهای مختلف درون کوره قرار گرفته و در زمانهای مختلف کاهش وزن آنها به‌دست آمده است. نتایج نشان می دهد که زمینه فنولیک توانایی تحمل دمای 350 درجه سانتی گراد را در محیط اکسیدی داراست. به منظور بررسی قابلیت کربن دهی رزین فنولیک، چهار سیکل گرمایی تا دمای 1100 درجه سانتی گراد تحت اتمسفر خنثی بر روی نمونه اولیه اعمال شده و کاهش وزن زمینه، اندازه گیری شده است. رفتار اکسید شوندگی زمینه کربنی در دو نرخ گرما دهی متفاوت و دماهای مختلف بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که زمینه کربنی در محیط اکسیدی تا 550 درجه سانتی گراد، پایداری گرمایی مناسبی را از خود نشان می-دهد. ریزساختار نمونه های ساخته شده به وسیله تحلیل SEM مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله بعد، اثر افزودن ذرات SiC میکرونی در زمینه ی فنولیک و کربنی بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با افزودن ذرات میکرونی SiC به زمینه، استحکام افزایش یافته و تخلخل نمونه ها، کاهش می یابد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Thermal, mechanical and carbonization behavior of high temperature phenolic polymer

نویسندگان [English]

  • H.R. Salehi 1
  • S.M.R. Khalili 2
1 Faculty of Mechanical Engineering
2 K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

In the present work, thermal and mechanical behaviors of phenolic resin are investigated. This polymer can be used as a matrix for carbon-carbon composites. To find out the best heating process, five different cycles are used for curing the polymer and flexural strength of the specimens are obtained. The cycle with maximum strength is used for the next steps. Then, the oxidation behavior of specimens is studied at different temperatures. The results show that the polymer can withstand temperature about 350°C without significant weight changes. Carbonization of phenolic resin is studied by four different cycles at 1100°C. Oxidation of carbon obtained from carbonization cycle is analyzed extensively and shows no weight change until 550°C. The microstructure of specimens is also investigated by SEM. By additining SiC micro particles to phenolic polymer, the strength change is achieved.

کلیدواژه‌ها [English]

  • phenolic resin
  • high temperature composite
  • oxidation test
  • polymer pyrolysis
  • C/C composite
مواد پیشرفته در مهندسی
دوره 30، شماره 2
دی 1390
صفحه 69-81

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی