عبدالواحد کمی

ساخت قطعات نانوکامپوزیت ترموالکتریک به روش مدلسازی رسوب ذوبی و بررسی خواص مکانیکی و فیزیکی آنها (لینک ایرانداک)

چکیده:

فرآیندهای ساخت افزودنی ازجمله جدیدترین‌های روش‌های ساخت قطعات هستند که در آن‌ها جسم، از کنار هم قرار گرفتن رشته‌ها و به صورت لایه لایه ساخته می شود. فرآیند FDM از جمله پرکاربردترین روش‌های ساخت افزودنی است که بر مبنای اکستروژن رشته پلیمری عمل می‌کند. هدف این پایان‌نامه تولید مواد ترموالکتریک ارزانتر با بازدهی بالا از طریق چاپ یک پلیمر همراه با ماده‌های افزودنی و تولید یک نانوکامپوزیت است. امروزه کاهش سوخت‌های فسیلی و هزینه‌ی بالای آن‌ها و آلودگی ناشی از استفاده از این مواد، محققین را بر آن داشت که به دنبال تولید مواد ترموالکتریک با بازده بالا و هزینه پایین باشند تا از گرمای اتلافی انرژی الکتریسیته تولید کنند. نانوکامپوزیت‌ حاوی مواد پلیمری آکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) و ماده افزودنی نانو اکسیدگرافن (GO) همراه با حلال دی متیل فرمامید (DMF) با فرمول شیمیایی HCON(CH₃)₂ می باشد. درصدهای استفاده شده در ساخت این نانوکامپوزیت‌ها 0 و 25/0 و 5/0 درصد وزنی اکسیدگرافن می باشد که این درصدها با توجه به شرایط ساخت، انتخاب شده است. این نانوکامپوزیت-ها به صورت گرانول می باشد که برای تبدیل آن‌ها به فیلامنت مناسب برای چاپگر سه بعدی از دستگاه اکسترودر تک ماردون رومیزی استفاده شده است. نمونه‌های آزمون خواص الکتریکی و ترموالکتریکی، خواص مکانیکی و خواص فیزیکی، با استفاده از چاپگر سه بعدی QUANTUM BRIDE چاپ شدند. اثرگذاری مواد نانو اکسیدگرافن در درصدهای بدست آمده در نمونه آزمون‌های خواص الکتریکی بسیار ناچیز می‌باشد که نشان دهنده نارسانایی نمونه‌های بدست آمده‌ می‌باشد که دلایلی از جمله مشکلات ساخت فیلامنت باعث ایجاد این نمونه‌های نارسانا شده است که باتوجه به نارسانایی این مواد میزان شایستگی مواد ترموالکتریک قابل محاسبه نمی‌باشد زیرا ضریب سیبک قابل اندازه‌گیری نمی‌باشد اما در بخش‌های‌ فیزیکی و مکانیکی میزان اثربخشی محدودی در استحکام فشاری دارد که نشان‌دهنده این است که با توجه به افزایش درصد وزنی اکسیدگرافن و درصد پرشوندگی نمونه‌ها میزان استحکام فشاری افزایش می‌یابد.