بررسی خواص مکانیکی و حرارتی ایروژل‌های هیبریدی اکسید گرافن/اکتا(آمینوفنیل) پلی‌هدرال الیگومریک سیلسس‌کویی‌اکسان

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی پلیمر، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران، صندوق پستی 5331711111

2 دانشگاه صنعتی سهند- دانشکده مهندسی پلیمر

3 پژوهشکده مواد پلیمری، دانشکده مهندسی پلیمر،دانشگاه صنعتی سهند تبریز

4 پژوهشکده سامانه‌های حمل و نقل فضایی، پژوهشگاه فضایی ایران، تهران، ایران، صندوق پستی 3353188752

چکیده

در این مقاله خواص مکانیکی، رسانش گرمایی، و پایداری حرارتی آئروژل-های هیبریدی اکسیدگرافن/ اکتا(آمینوفنیل) پلی‌هدرال‌الیگومریک‌سیلسس-کویی‌اکسان با تخلخل و مساحت سطح بالا و چگالی بسیار پایین مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. مجموعه خواصی نظیر مساحت سطح و تخلخل بالا، و چگالی و رسانش گرمایی بسیار پایین باعث شده است تا این آئروژل پتانسیل بالایی در کاربردهای گسترده‌ای از جمله وسایل ذخیره و تبدیل انرژی (نظیر ابرخازن، مواد الکترود و غیره)، جاذب آلاینده‌ها ، و عایق حرارتی داشته باشند. خواص مکانیکی و پایداری حرارتی آئروژل‌های تهیه شده در مقایسه با آئروژل گرافن خالص گزارش شده، بهبود قابل توجهی نشان دادند. بررسی نتایج رسانش گرمایی آئروژل‌های گرافنی مورد مطالعه نشان داد که در انتقال حرارت کل، سهم انتقال حرارت از طریق فاز جامد نسبت به مکانیسم‌های دیگر انتقال حرارت برتری دارد. این برتری حتی در دماهای بالاتر هم حفظ می‌شود. این امر بدین دلیل می‌باشد که به خاطر ضریب جذب مادون قرمز بالای آئروژل‌های گرافنی، انتقال حرارات از طریق تشعشع به طور موثری مهار می‌شود. همچنین، اندازه پایین متوسط حفرات آئروژل‌های گرافنی مورد بررسی، میانگین مسیر آزاد مولکول‌های گاز را درون حفرات در دمای بالا محدود می‌کند و از این طریق سهم انتقال حرارتی گازی کاهش می‌یابد. از آنجایی که این آئروژل‌ها تخلخل بالای % 5/99 دارند، سهم انتقال حرارت فاز جامد در انتقال حرارت کل هم بسیار پایین می‌باشد. در نهایت، تاثیر محتوای مواد اولیه، چگالی و مورفولوژی بر روی خواص مکانیکی، پایداری حرارتی، و رسانش گرمایی مورد بررسی قرار گرفت و رابطه ساختار-خواص آئروژل‌های تهیه شده تبیین شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات