پديد آورنده :
كريميان، عفيفه
عنوان :
بررسي خواص مكانيكي و ترموالكتريك منسوج چاپ شده با فرآيند پرينت سه بعدي مبتني بر اكستروژن مواد
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
فناوري نساجي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 86ص. : مصور (زنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
افسانه ولي پوري، محسن بدرسماي
استاد مشاور :
محمدعلي الشريف
توصيفگر ها :
چاپ سه بعدي , نانولوله كربن چند ديواره , نانو اكسيد مس , فيلامنت پليپروپيلن , نيروي لايه برداري , ضريب سيبك
استاد داور :
كميل نصوري، صديقه برهاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/06/19
رشته تحصيلي :
مهندسي نساجي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/06/23
چكيده فارسي :
بهمنظور ادغام دستگاه¬هاي ترموالكتريك بر روي پارچه با توجه به محدوديت¬هاي چاپگرهاي متداول، چاپ سه¬بعدي مي¬تواند يك روش اميدواركننده باشد. هم¬چنين مواد قابلچاپ كه انعطاف¬پذيري مكانيكي خوبي دارند مي¬توانند براي ترموالكتريك پوشيدني كه انرژي حرارتي بدن را به الكتريسيته تبديل ميكند، استفاده شوند. در اين تحقيق ابتدا فيلامنت پليپروپيلن توليد شد و بهوسيله چاپگر سه¬بعدي با فرآيند مدل¬سازي رسوب ذوبشده چاپ شد و پارامترهاي مناسب چاپ به دست آمدند. در ادامه فيلامنت¬ پليپروپيلن با پارامترهاي متفاوت سرعت چاپ، تعداد لايه، ضخامت لايه، زاويه ساخت نسبت به صفحه و دماي اكسترودر روي پارچه چاپ شد. استحكام چسبندگي لايه¬هاي پليمري چاپشده روي پارچه پليپروپيلن بهوسيله آزمون لايهبرداري مورد ارزيابي قرار گرفت. هم¬چنين مورفولوژي سطح مقطع لايه چاپ¬شده بر روي پارچه توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي بررسي شد. پسازآن بهمنظور دستيابي به خواص ترموالكتريك، فيلامنت نانو كامپوزيت پلي-پروپيلن/ نانولوله كربن چند ديواره/نانو اكسيد مس توليد شد و بهوسيله چاپگر سه¬بعدي روي پارچه چاپ شد. هدايت الكتريكي و ضريب سيبك فيلامنتهاي نانو كامپوزيت و لايه چاپ¬شده روي پارچه اندازه¬گيري شد. خواص مكانيكي فيلامنت¬ها موردبررسي قرار گرفت و توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي، پراش اشعه ايكس، آناليز گرماوزن¬سنجي و آناليز گرماسنجي روبشي تفاضلي مشخصه يابي شدند. لازم به ذكر است كه تمام آزمايشها بر اساس طرح آزمايش تاگوچي صورت گرفت. نتايج نشان داد كه لايه¬هاي پليمري يك لايه چاپ-شده با سرعت¬ متوسط چاپ (50 ميليمتر بر دقيقه)، بالاترين دماي اكسترودر (194 درجه سانتي¬گراد)، ضخامت لايه متوسط (3/0 ميلي¬متر) و زاويه چاپ نسبت به صفحه صفر درجه، نيروي لايه¬برداري بالاتري داشته¬اند. هدايت الكتريكي مستربچ 5-10*667/1 زيمنس بر سانتي¬متر فيلامنت¬ نانو كامپوزيت 6-10*586/2 زيمنس بر سانتي¬متر و لايه پليمري چاپشده 7-10*42/3 زيمنس بر سانتي¬متر به دست آمد. ضريب سيبك مستربچ µV/K489، فيلامنت µV/K430 و لايه پليمري چاپشده بر روي پارچه µV/K220 بود.
چكيده انگليسي :
Due to the limitations of conventional printers, 3D printing can be a promising approach to fusion thermoelectric devices onto fabric. Printable materials with good mechanical flexibility can also be used by wearable thermoelectrics that convert body heat energy into electricity. In this research, first, polypropylene filament was produced and printed by Fused Deposition modeling 3D printer and suitable printing parameters were obtained. The polypropylene filament was then printed on the fabric with different parameters of printing speed, number of layers, layer thickness, deposition angle and extruder temperature. The adhesion strength of polymer layers printed on polypropylene fabric was evaluated by peeling test. The cross-sectional morphology of the printed layer on the fabric was also investigated by FE-SEM. In order to achieve thermoelectric properties, multi-walled carbon nanotube/copper nano oxide/polypropylene nanocomposite filament was produced and printed on the fabric by a 3D printer. Electrical conductivity and seebeck coefficient of nanocomposite filaments and printed layer on fabric were measured. The mechanical properties of the filaments were investigated and characterized by FESEM, XRD, TGA and DSC. It should be noted that all experiments were based on the Taguchi test design. The results showed that a single layer printed polymer layers with average printing speed (50 mm/min), highest extruder temperature (194°C), medium layer thickness (0.3mm) and deposition angle Equal to Zero degree had a higher peeling force. The electrical conductivity of the masterbatch was 5-10*667/1 s/cm, the nanocomposite filament was 6-10*586/2 s/cm and the printed polymer layer was 7-10*42/3 s/cm. The seebeck coefficient of masterbatch was 489µv/k, the filament was 430µv/k and the polymer layer printed on the fabric was 220µv/k.
استاد راهنما :
افسانه ولي پوري، محسن بدرسماي
استاد مشاور :
محمدعلي الشريف
استاد داور :
كميل نصوري، صديقه برهاني