بهبود خواص حرارتی و مکانیکی نانوکامپوزیت پلی اتیلن/ گرافیت با استفاده از تابش باریکه الکترون جهت استفاده در کلکتورهای گرمایی خورشید

جاذب ­های پلیمری که امروزه در کلکتورهای گرمایی خورشیدی به کار می روند باید از خواص حرارتی و مکانیکی مناسبی برخوردار باشند. در این پژوهش نانوکامپوزیت پلی­اتیلن/ گرافیت  (PE/NG)به عنوان جاذب پلیمری انتخاب و اثر پرتو بر خواص حرارتی و مکانیکی آن مورد بررسی قرار گرفته است. نانوکامپوزیت PE/NG حاوی غلظت­ های ۰۵/۰، ۱/۰ و ۲۵/۲ درصد نانوذرات گرافیت به روش اکستروژن ساخته شد. تصاویر SEM نمونه­ حاوی بیش ترین مقدار NG توزیع نسبتا یکنواخت نانوذرات گرافیت را در بستر پلیمر تایید کرد. نمونه­ ها در دزهای ۱۰۰ تا ۲۰۰ کیلوگری با باریکه الکترون پرتودهی شده و با استفاده از آزمون ­های کشش، گرماسنجی و اسپکتروسکوپی مادون قرمز شناسایی شدند. نتایج نشان می­ دهد نمونه حاوی ۲۵/۲ درصد NG در دز ۱۰۰ کیلوگری نسبت به سایر نمونه ­ها استحکام مکانیکی و پایداری حرارتی بیش تری دارد. نتایج گرماسنجی نیز افزایش نقطه ذوب و خواص حرارتی را در کامپوزیت فوق نشان می ­دهد. نتایج آزمون گرماسنجی و مقادیر شاخص کربونیل حاصل از این کامپوزیت در شرایط پیرسازی تسریع شده نیز بیان گر آن است که با گذشت زمان تغییرات قابل توجهی در عملکرد حرارتی و ساختار کامپوزیت مشاهده نمی ­شود. هم چنین با افزودن NG به پلی اتیلن جذب نوری نمونه PE/NG در ناحیه مریی- فرابنفش افزایش می یابد. در مجموع می­توان گفت این کامپوزیت پتانسیل استفاده در ساخت جاذب کلکتور حرارتی را دارد.

کلیدواژه ها:

کلکتورهای خورشیدی ، جاذب های پلیمری ، نانوکامپوزیت پلی اتیلن/ گرافیت ، باریکه الکترون ، خواص حرارتی و مکانیکی