Rhéologie de polymères fondus dans des entrefers micrométriques
Micrometrik kanallarda erimiş polimerlerin reolojisi
- Tez No: 735034
- Danışmanlar: PROF. DR. JEAN-YVES CHARMEAU, DR. CLAIRE BARRES, DR. BENOIT BLOTTIERE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Fransızca
- Üniversite: Instıtut Natıonal Des Scıences Applıquees de Lyon
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- An Experimental behaviour of asphaltic mixtures under creep loading reference to a specific mix composition
Başlık çevirisi yok
ABİD MOHAMMED AL-DULEMİ
- Influence of temperature, rest time flour content on rheological properties of fermenting wheat flour dough
Başlık çevirisi yok
ZİNET AYTANGA KARASOY
- Bazı Türk ıslah çeşidi Tr. durum buğdaylarının belirli özelliklerinin makarna kalitesi ile ilişkisi
Başlık çevirisi yok
GÜLDEN OVA
Doktora
Türkçe
1989
ZiraatEge ÜniversitesiGıda Bilimi ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDAL SAYGIN
- Köpük reolojisi üzerine deneysel çalışmalar
Experimental studies on foam rheology
CENGİZ MİMARBAŞI
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. AYTİN GÖKTEKİN
