نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی

2 استاد دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

چکیده

فرایندپذیری مطلوب دوغاب پلیمری سوخت جامد کامپوزیت، دستیابی به گرینی بدون نقص را تضمین می‌کند. به عبارت دیگر، سوسپانسیون به‌شدت پر شده با خواص رئولوژیکی بهینه، باعث می‌شود انتقال به قالب و شکل‌پذیری کامل آن در هندسه‌های پیچیده امکان‌پذیر باشد. در این مطالعه دینامیکی، خواص رئولوژیکی یک سوسپانسیون غلیظ با استفاده از مواد مدل و افزودن نانوذرات به آن، بررسی شده است. به منظور بررسی اثر نانوذره مولیبدن دی‌سولفاید در رفتار رئولوژیکی سوسپانسیون‌ها،  از زمینه پلی‌اتیلن گلایکول و پرکننده‌های دانه شیشه‌ای با توزیع ذرات 60 الی 103 میکرون به عنوان مدل استفاده شد. مولیبدن دی‌سولفاید خام با استفاده از روش‌های اسیدشویی، اکسیداسیون و شوک حرارتی به صورت نانوذره مولیبدن دی‌سولفاید تک لایه و چند لایه با ضخامت بین 50 تا 100 نانومتر به‌دست آمدند. در ادامه، پس از تهیه سوسپانسیون‌های 10 الی 40 درصد حجمی حاوی دانه‌های شیشه، اثر افزودن نانوصفحات مولیبدن دی‌سولفاید سنتز شده (به میزان کمتر از 0.1 درصد نسبت به فاز زمینه) بر خواص رئولوژیکی مخلوط، بررسی شد. نتایج آزمون جاروب فرکانس و جاروب دما نشان داد که با افزایش درصد نانو صفحات مولیبدن دی‌سولفاید به میزان کمتر از 0.1 درصد، گرانروی مختلط ضمن حفظ مدول ذخیره و افزایش مدول اتلافی در همه مقادیر میکروفیلر تغییر کاهشی محسوسی دارد. در نهایت آزمون جریان برشی دینامیکی نشان داد که گرانروی دینامیکی نیز پس از اضافه کردن نانوذره افت قابل توجهی داشته است

کلیدواژه‌ها

موضوعات

##C. Erisken et al., “Modeling and rheology of HTPB based composite solid propellants,” Polym. Compos., vol. 19, no. 4, pp. 463–472, 1998. ##
## S. O. A. Gomez, C. Erisken, L. Yilmazer, F. Pekel, “Mechanical and burning properties of highly loaded composite propellants,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 67, no. August, pp. 1457–1464, 1998. ##
## H. Esiyok and M. E. Candarli, “Theoritical and experimental Packing density study of hydroxyl terminated polybutadiene-ammounium percholorate based propellant and its influence on burning rate,” Int. J. Energ. Mater. Chem. Propuls., vol. 13, no. 5, pp. 455–469, 2014. ## 
##E. Authority, “ATK Space Propulsion Products Catalog,” vol. 4, no. 8, 2008. ##
##Shusser, M., Composite rocket propellants. Wiley   Encyclopedia of Composites, 2012. ##
##H. Keizers, et al. “Modelling of composite propellant properties,” 36th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, Huntsville, AL, USA, 17-19 July, 2000. ##
## A. R. Studart, E. Amstad, and L. J. Gauckler, “Colloidal Stabilization of Nanoparticles in Concentrated Suspensions,” Langmuir  23 (3), pp. 1081-1090, 2007. ##
##A. R. Studart, E. Amstad, M. Antoni, L. J. Gauckler, “Rheology of Concentrated Suspensions Containing Weakly Attractive Alumina Nanoparticles,” Journal of the American ceramic society, Vol. 89,  8, pp. 2418-2425, 2006. #
##J. E. Aristizábal-Fontal, F. B. Cortés, C. A. Franco, “Viscosity reduction of extra heavy crude oil by magnetite nanoparticle-based ferrofluids, adsorption science and technology,” vol 36, 1-2, pp. 23-45, 2018. ## 
## S. Shahnazar, S. Bagheri S. Bee and A. Hamid, “Enhancing lubricant properties by nanoparticle additives,” International Journal of Hydrogen Energy,” vol 41, 4, pp. 3153-3170, 2016. ##
##B. S. Ajay Vardhaman,  M. Amarnath, J. Ramkumar K. Mondal, “Enhanced tribological performances of zinc oxide/MWCNTs hybrid nanomaterials as the effective lubricant additive in engine oil,” Materials Chemistry and Physics, vol 253, 123447, 2020. ##
## A. S. Prashant and C. Mamatha,   “A review on tribological performance of lubricants with nanoparticles additives,” materials today proceedings,  vol  25, pp. 586-591, 2020. ##
##D. A. Voiry, and M. Chhowalla, “Metallic IT phase MoS2 nanosheets as supercapacitor electrode materials,” Nat. Nanotechnol., vol. 10, no. 4, pp. 313–8, 2015. ##
 ## Z. H. Khan, A. Kumar, S. Husain, and M. Husain, “Introduction to Nanomaterials,” Advances in Nanomaterials, New Delhi, Springer India, pp. 1-23, 2016. ##
## Z. Wang, Y. Zhang, M. Liu, A. Peterson, and R. Hurt, “Oxidation suppression during hydrothermal phase reversion allows synthesis of monolayer semiconducting MoS2 in stable aqueous suspension”, Nanoscale, 9, pp. 5398-5403, 2017. ##
## R. N. Bolster, I. L. Singer, J. C. Wegand, S. Fayeulle and C. R. Gossett, “Preparation by ionbeam-assisted deposition, analysis and tribological behavior of MoS2 films,” Surf. Coatings Technol., vol. 46, no. 2, pp. 207-216, 1991.##