مدلسازی سینتیکی تجزیة حرارتی پلکسی گلاس در دو محیط هوا و نیتروژن با استفاده از روشهای مستقل از مدل و وابسته به مدل

پژمان رستگار راجعونی¹ احمدرضا رحمتی²

1) دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیک تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، ایران
2) استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، ایران

کد IOI مقاله : XDCD-EGHGA
محل انتشار : پنجمین کنفرانس بین المللی پژوهش های کاربردی در علوم و مهندسی - آمستردام (5carse.com)
چکیده :
    در این پژوهش، مدلسازی سینتیکی تجزیة حرارتی پلکسی گلاس در دو محیط هوا و نیتروژن صورت گرفته است. ابتدا آزمایش گرماوزن سنجی در دو محیط نیتروژن و هوا و با نرخهای گرمایش 4، 7 و 10 کلوین بر دقیقه بر روی پلکسی گلاس انجام شده است. آنالیز گرماوزن سنجی یکی از تکنیک های حرارتی است که تغییرات وزن ماده را به صورت تابعی از دما یا زمان در یک اتمسفر کنترل شده ثبت می کند. از این تکنیک برای شناسایی و تعیین مقدار مواد فرار، پایداری حرارتی، خصوصیات تخریب، طول عمر و سینتیک واکنش استفاده می شود. دو روش متداول در مدلسازی سینتیکی پلیمرها یعنی روش مستقل از مدل و وابسته به مدل برای استخراج پارامترهای سینتیکی مورد استفاده قرار گرفته است. با استفاده از روش مستقل از مدل فریدمن، انرژی فعالسازی برای تجزیه در دو محیط نیتروژن و هوا برای پلکسی گلاس به ترتیب 4/65 و 7/54 کیلوژول بر مول بدست آمده است. دادههای سینتیکی بدست آمده نشان داد که وجود اکسیژن در محیط موجب کاهش انرژی فعالسازی در واکنش تجزیه می شود و در نتیجه سرعت واکنش تجزیه را افزایش میدهد. استخراج پارامترهای سینتیکی با استفاده از روش وابسته به مدل نیز صورت گرفته است که برای توابع مدل استاندارد مختلف، مقادیر متفاوتی برای پارامترهای سینتیکی بدست آمده است. این دادهها، محدودیت اصلی استفاده از روشهای وابسته به مدل را که حدس درست تابع مدل است آشکار کرده و لزوم استفاده از روش مستقل از مدل را به همراه روش وابسته به مدل را برای تشخیص درست پارامترهای سینتیکی ضروری می کند. در واقع با استفادة ترکیبی از دو مدل یاد شده، میتوان مکانیزم واکنش تجزیه را تعیین کرد.

کلمات کلیدی : مدلسازی سینتیکی روشهای وابسته به مدل روشهای مستقل از مدل تجزیة حرارتی پلی متیل متاکریلات