Geri Dön

Rhéologie de polymères fondus dans des entrefers micrométriques

Micrometrik kanallarda erimiş polimerlerin reolojisi

  1. Tez No: 735034
  2. Yazar: ŞERİFE AKKOYUN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. JEAN-YVES CHARMEAU, DR. CLAIRE BARRES, DR. BENOIT BLOTTIERE
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Fransızca
  9. Üniversite: Institut National des Sciences Appliquees de Lyon
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 258

Özet

Mikro ölçekli geometrilerde polimer eriyiklerinin reolojik davranışı henüz tam olarak anlaşılamamıştır. 100μm'den daha ince boşluklar içeren bu tür işlemlerde (örneğin mikro-enjeksiyon kalıplama), malzeme makroskopik akışlara kıyasla farklı davranır. Ayrıca, çoğu polimer işleme tekniği basınç kaynaklı akışlar içerir ve bu tür ince geometrilerdeki basınç kaynaklı akışlar hakkında literatürde çok az çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmanın amacı, ilk olarak, mikro ölçekli geometrilerde gerçekleşen basınç kaynaklı akışlarda polimer eriyiklerinin reolojik davranışı hakkında veri sağlayabilecek deneysel bir yöntem geliştirmektir. Bu tür akışların fiziğinin daha iyi anlaşılması adına, ticari ve ev yapımı yazılımlarla, özellikle moleküler dinamik konstitütif modelleriyle simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, kapiler reometreye uyarlanmak üzere, 50μm ve 200μm arasında farklı boşluk boyutları bulunan basınç ve sıcaklık transdüserleri ile donatılmış modüler bir reometrik yarık kalıbı tasarlanıp üretilmiştir. Cihaz, standart reolojik cihazlarla karşılaştırılarak onaylanmıştır ve duvar kayması Mooney yöntemi ile incelenmiştir. İlaveten, akışın simülasyonu POLYFLOW® ile gerçekleştirilmiştir. Geometri ve polimer malzeme üzerindeki basınç etkisi araştırılmıştır. Ayrıca, kalıp duvarlarının çok yakın olmasından dolayı moleküllerin artan oryantasyonunu hesaba katmak için Doi-Edwards'ın tüp modeli (reptation theory) ve Wagner'in Moleküler Stres Fonksiyonu konsepti uygulanarak MATLAB® ile simülasyon gerçekleştirilmiştir. Deneysel sonuçlar hesaplamalarla karşılaştırılmış ve farklılıklar POLYFLOW® simülasyonları ile desteklenerek açıklanmış ve tartışılmıştır. Sonuçlar, gelecekteki bu tür akışlarla ilgili çalışmaların bakış açılarını değiştirecek niteliktedir.

Özet (Çeviri)

The rheological behavior of polymer melts in microscale geometries is not really understood yet. In such processes which involve gaps thinner than 100μm (e.g. micro-injection molding), the material behaves differently compared to macroscopic flows. Besides, most polymer processing techniques involve pressure flows and only very few studies can be found about pressure flows in such thin geometries. The aim of this study was, first, to develop an experimental method which can provide relevant data about the rheological behavior of polymer melts in pressure flow taking place in microscale geometries. In order to get better descriptions of the physics involved in such flows, numerical simulation with commercial and home-made softwares was also implemented, especially with molecular dynamics constitutive models. Thus, a modular rheometrical slit die equipped with pressure and temperature transducers was designed to be adapted to a capillary rheometer, with different gap dimensions available, between 50μm and 200μm. The device was assessed by comparing to usual rheological ones, and wall slip was investigated according to Mooney's method. Then, simulation of the flow was performed with POLYFLOW®. The pressure effect on the geometry and on the polymer material was investigated. Besides, simulation was also conducted with MATLAB® by implementing the Doi-Edwards' tube model (reptation theory) and the Molecular Stress Function concept of Wagner to take into account the enhanced orientation of the molecules due to the very close vicinity of the die walls. Experimental results were compared to calculations, and the discussion of the discrepancies was supported by POLYFLOW® simulations. The conclusions somewhat modify the prospects for future studies of such flows.

Benzer Tezler

  1. Termoplastik polimerler üzerine peroksit etkisi ve reolojik davranışlarının incelenmesi

    Peroxi̇de effects on thermoplasti̇c polymer and exami̇nati̇on of thei̇r rheologi̇c behavi̇or

    MERT AÇIKGÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    KimyaCelal Bayar Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. KAMİL ŞİRİN

  2. Gaz-sıvı akış sistemlerinin dinamik davranışı

    Dynamic behaviour of gas-liquid flow systems

    HAKAN YOĞURTÇU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Kimya MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FETHİ KAMIŞLI

  3. Sondaj çamuru uygulamaları için kil-polimer etkileşimlerinin belirlenmesi

    Determination of the clay-polymer interaction for drilling mud applications

    EREN KARGI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU

  4. Effect of polymers on the rheological properties of KCl/ polymer type drilling fluids

    Polimerlerin KCl/ polimer tipi sondaj sıvılarının reolojik özellikleri üzerindeki etkileri

    TOLGA ALİKAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2001

    Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA V. KÖK

  5. Bio-based rheology modifying agents for cement-based materials

    Başlık çevirisi yok

    AYCA GİSU GÜLDOĞAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    İnşaat MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP BAŞARAN BUNDUR