by
دانشگاه تبریز
پژوهشکده فیزیک کاربردی وستاره شناسی
گروه پلاسما
پایان نامه جهت دریافت درجه كارشناسیارشد
در رشته ی مهندسی پلاسما
عنوان فارسی
بررسی اثر پلاسما بر روی پلیمر پلی متیل متاکریلات آلاییده با رنگینه آمینوآزو بنزن
استاد راهنما
آقای دکتر محمد صادق ذاکرحمیدی
استاد مشاور
آقای دکتر سیروس خرم
شهریور 1393
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
1-2-2- تاریخچه پیدایش پلیمرها 18
1-2-4- دمای انتقال شیشه ای برای پلیمر (Tg) 19
1-2-6- پیوندهای عرضی در پلیمرها 23
1-3-1- سطوح پلیمرها و برهمکنشها 23
1-5- تئوری اسپکترو فوتومتری.. 28
2 فصل دوم : مواد و دستگاههای مورد استفاده و روشها 32
2-1-1- پلیمر پلی متیل متاکریلات… 32
2-1-3- رنگینه آمینوآزوبنزن aniline yellow.. 33
2-3- دستگاههای مورد استفاده. 34
2-3-1- دستگاه اولتراسونیک…. 35
2-3-3- دستگاه طیفسنجی FT-IR.. 35
2-3-4- دستگاه طیفسنجی جذبیUV/VIS. 37
2-3-5- دستگاه پلاسمای مورد استفاده. 38
2-3-6- دستگاههای ایجاد کننده خلا.. 39
2-3-7- نرم افزارهای مورد استفاده. 39
2-3-9- روش کلی برای تحلیل داده ها 40
3-1-1- آنالیز FT-IR مواد اولیه. 42
3-1-2- آنالیز FT-IR برای اثر پلاسمای تخلیه الکتریکی تابان RF. 44
3-1-3- آنالیز FT-IR برای اثر پلاسمای تخلیه الکتریکی تابان DC.. 52
3-2-1- آنالیز UV/VIS برای نمونههای قرار داده شده در معرض پلاسمای RF. 61
3-2-2- آنالیز UV/VIS برای نمونههای قرار داده شده در معرض پلاسمای DC.. 63
فهرست منابع 69
فهرست اشکال
شکل 1‑1 : پروب لانگمویر داخل پلاسما 6
شکل 1‑2 : برخی از واکنشهای مهم الکترون در پلاسما 12
شکل 1‑3 : نحوه انجام اچینگ…. 17
شکل1‑4 : نحوه تبدیل ایزومر ترانس به سیس و بالعکس…. 28
شکل 2‑1 : ساختار مولکولی پلیمر PMMA.. 32
شکل 2‑3 : شمای کلی نحوه عملکرد دستگاه طیفسنجی FT-IR.. 36
شکل 2‑4 : شکل طرح‌وار از دستگاه اسپكتروفوتومتر. 38
شکل3‑1 : طیف FTIR حاصل از پلیمر پلی متیل متاکریلات اولیه. 42
شکل 3‑2 : طیف FTIR حاصل از رنگینه aniline yellow.. 43
شکل 3‑8 : شکل شماتیک شکسته شدن پیوند میان اکسیژن و کربن توسط پلاسما و تولید فرمالدهید. 51
فهرست جداول
جدول 3- 1 : عدد موج برای قلههای طیف پلیمر پلیمتیلمتاکریلات و پیوندهای مربوط به آنها 43
جدول 3- 2 : عدد موج قلههای طیف و پیوند مربوط به آنها 44
جدول 3- 4 : جدول کیفی نحوه اثر پلاسمای تخلیه الکتریک تابان DCبا گازهای مختلف بر پیوندهای پلیمر 60
جدول 3- 5 : جدول تاثیر پلاسمای تخلیه الکتریکی تابان RF بر محل قلههای طیف جذبی UV/VIS. 62
جدول 3- 6 : نحوه اثر پلاسمای تخلیه الکتریکی تابانRF برقلههای حاصل از طیفسنجی جذبی UV/VIS. 63
جدول 3- 7 : جدول تاثیر پلاسمای تخلیه الکتریکی تابان DC بر محل قلههای طیف جذبی UV/VIS. 65
جدول 3- 8 : نحوه اثر پلاسمای تخلیه الکتریکی تابان DC با گازهای مختلف بر قلههای طیف جذبی UV/VIS. 66
چكیده:
پلیمرهای آلی به علت دارا بودن خواص منحصر به فرد کاربردی ، مانند شکل گیری آسان ، تولید ارزان ، قابلیتهای فوتونیکی مناسب ، امروزه در صنایع مختلف ،از جمله صنایع الکترونیک و پزشکی مورد استفاده قرار میگیرند. تغییر رفتار سطحی این پلیمرها با بهره گرفتن از مواد شیمیایی یا روشهای متعدد دیگر به علت تغییر خصوصیات برهم کنشی و مورفولوژیک ، امروزه برای بهبود پارامترهای مدنظر، مورد استفاده قرار می‌گیرد از معایب این روشها افزایش مواد مضر(مواد شیمیایی عمل نکرده یا رادیکال های آزاد) ، باعث شده است تمایل به سمت روشهای نوین تغییر رفتار سطحی مانند استفاده از سیستم های پلاسمایی مورد توجه قرار گیرد. بررسیهای صورت گرفته بر روی سیستم‌های پلیمری در معرض پلاسما ، نشانگر پیچیدگی رفتار این مواد در حضور محیط پلاسما میباشد و تا به امروز تئوری منسجم و تأیید شده ای در مورد نوع این برهم کنش ها ارائه نشده است.
در این تحقیق ، از محیط پلاسمایی با شرایط کاری متفاوت و پلیمر آلاییده با رنگینه به منظور بررسی اثر متقابل برهمکنش با پلاسما استفاده واقع شده است و به بررسی طیفهای vis وFTIR ، قبل و بعد از قراردهی در محیط پلاسما پرداخته شده است.(وجود رنگینه اجازه بررسی رفتار پلیمر را در بازه طول موج جذبی نیز ممکن می سازد.) در نتیجه میتوان تغییرات ایجادشده در طیفهای حاصل را به دلیل این اثر متقابل ، مورد مطالعه قرار داد.
مقدمه
پلیمرها با توجه به قیمت ارزان و خصوصیات ویژهای که دارند میتوانند در صنایع و پزشکی کاربردهای وسیعی داشته باشند از خواص مهم آن می توان به همگنی بالا ، چسبندگی فیزیکی و شیمیایی ، استحکام مکانیکی مطلوب ، مناسب بودن برای استفاده در صنایع نانو و میکرو اشاره کرد.]1[ وجود خاصیت نیم‌رسانایی در تعدادی از پلیمرها، استفاده این مواد را در ترانزیستورها و صنایع الکترونیک و سنسورها مهیا می‌سازد.]2و3[
برای تغییر رفتار سطحی پلیمرها روشهای متعددی وجود دارد که در ذیل به بعضی از معایب و مزایای آنها اشاره می شود: از مزایای روشهای شیمیایی میتوان به سادگی و قیمت ارزان آن اشاره کرد و از معایب آن میتوان استفاده از مواد سمی ، همگنی اندک ، مواد آلاینده زیاد و برخی مواد آلاینده مزاحم را نام برد. در روش های فیزیکی مثل کندوپاش با وجود اینکه مواد آلاینده و مزاحم کم می باشد و از مواد سمی استفاده نمی شود ولی انرژی زیادی مورد نیاز است که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست. بنابراین استفاده از محیط پلاسما می تواند یکی از انتخابهای مناسب برای این کار باشد زیرا هم مواد آلاینده، مزاحم وسمی در آن به کار نمی رود و هم اینکه انرژی کمتری برای این کار مورد نیاز است.]4[
در معرض پلاسما قرار دادن پلیمرها باعث ایجاد تغییراتی درسطح آن می‌شود و برخی از خواص آن را برای استفاده در صنعت بهبود میبخشد از آن جمله می توان به تغییراتی درمیزان آبدوستی و آب‌گریزی و بار سطحی]5[، نابودی حفره‌های هوای ایجاد شده در سطح پلیمر توسط پلاسما وافزایش رسانش الکتریکی آن]3[ اشاره کرد، و از اثرات دیگر پلاسما بر پلیمرها تغییر در ضریب شکست و تغییرات در میزان جذب فیزیکی یا شیمیایی، شکست برخی پیوندهای کووالانسی]6[ و افزایش انرژی سطح در پلیمر مورد نظر میباشد.]7[
پلاسما امروزه در زمینه های مختلفی در هوا فضا ، پزشکی و صنعت به کار میرود و یکی از کاربردهای مهم آن، ایجاد تغییراتی در ماده بخصوص در سطح آن میباشدکه این تغییرات می تواند فرایند نانوکردن، تغییر در مورفولوژی[1] سطح ، باردار کردن سطح و تغییراتی در پیوندهای شیمیایی ماده باشد.]8[
با قرار دادن پلیمرها در معرض پلاسما، خواص و اثراتی در آنها ایجاد می شود که میتوان از آن خواص در جهت بهره برداری بیشتر در انرژی ، صنعت وپزشکی استفاده کرد.که از آن جمله میتوان به تغییراتی در مورفولوژی سطح اشاره کرد]1[ و با برجسته کردن سطح میتوان مساحت سطح تماس را افزایش داد و هم چنین می توان به تغییر میزان آبدوستی وآب گریزی سطح اشاره کرد.]4[
در این پژوهش، سطح فیلم نازک[2] پلیمری تحت تاثیر پلاسما مورد آزمایش و مطالعه قرار داده شده است و مشاهده شده است که پلاسما می‌تواند اثراتی را در سطح پلیمر باقی گذارد که می تواند منجر به ایجاد پیوندهایی در سطح شود و برخی از خواص شیمیایی و فیزیکی سطح را تغییر دهدکه در نتیجه تغییر این خواص، بعضی از مشخصات سطح مثل آبدوستی و آب گریزی سطح تغییر می کند.]9[
هدف از این پژوهش ، بررسی تغییرات ایجاد شده از تحت تاثیر قرار دادن پلیمرهای آلاییده با رنگینه به صورت لایه نازک در معرض پلاسما میباشد. ازبرخی از این تغییرات میتوان به افزایش یا کاهش میزان برخی از گروههای عاملی پلیمر، شکستن و ایجاد پیوندهای جدید اشاره کرد ونتایج تاثیر پلاسمای تخلیه الکتریکی تابان[3] با جریان مستقیم ومتناوب و اثرگازهای مختلف مورد مقایسه واقع می شود و در کنار این موارد می توان رفتار رنگینه آلاییده در پلیمر را نیز مورد مطالعه قرار داد.
فصل اول
بررسی منابع
در این فصل به طور مختصر به بررسی اطلاعات موجود در زمینه پلاسما ، پلیمر ، رنگینه و نحوه اثر پلاسما بر پلیمر و یافته های موجود در این زمینه میپردازیم.
1-1-پلاسما
پلاسما گاز یونیزه و شبهخنثا[4]یی است که از ذرات باردار و خنثی تشکیل می شود و رفتار جمعی از خود نشان میدهد. واژه شبهخنثی به این معنی است که در پلاسما بارهای مثبت و منفی وجود دارد و در عین حال این بارهای مثبت و منفی تقریباً برابر یکدیگرند.[11و10]
1-1-1- تاریخچه و کاربرد
ابتدا این گاز یونیزه بوسیله کروکز[5]، در سال 1879 بعنوان حالت چهارم ماده نامیده شد و 49 سال بعد در سال 1928 ، این حالت چهارم ماده اسم خود را از ایروینگ لانگمویر[6] گرفت و او نام “پلاسما” را بر آن نهاد. [12]
پلاسما هم در طبیعت یافت می شود و هم در آزمایشگاه و صنعت ساخته می شود و هر دوی آنها شبهخنثی هستند. پلاسمای طبیعی بیش از 99% از جهان قابل دید ما را تشکیل میدهد. از پلاسماهای طبیعی میتوان کرونای خورشیدی، بادهای خورشیدی، سحابیها، یونوسفر زمین، رعد و برق و شفق قطبی را نام برد. در آزمایشگاه، پلاسما بوسیله شعله، لیزر و تخلیه الکتریکی ایجاد می شود. پلاسما در صنعت در دستگاههای برش، اسپری پلاسما و فرایند اصلاح سطح به کار میرود. همچنین پلاسماهای ساخته بشر میتوانند در سنتزهای گرما هستهای، الکترونیک، لامپهای فلوئورسنت و … کاربرد داشته باشند و بسیاری از کارخانههای تولید کننده سخت افزارهای کامپیوتری، تلفن همراه و تلویزیونهای پلاسما، از تکنولوژی پلاسما کمک میگیرند. و از دیگر کاربردهای پلاسما میتوان لایهنشانی ، ضد عفونی آب و هوا، سوزاندن زباله و مواد مضر وتبدیل آنها به ترکیبات بیخطر را نام برد. [12-10]
تعداد صفحه : 89
قیمت :14700 تومان
بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد
و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.
پشتیبانی سایت : * serderehi@gmail.com
در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.
[add_to_cart id=152206]
