دراسة جديدة للتحليل الميكانيكي الديناميكي والمجهر الإلكتروني للمسح للرغوات البولي يوريثان المملوءة Q3 Pub6_Analyse mécanique, microstructure mousses polyuréthane

في هذا العمل، قمت بدراسة خصائص الرغوات البولي يوريثان المملوءة بالبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، والتي تستخدم كمقذوفات غير قاتلة في مجال الأمن والدفاع. استخدمت تقنيات مختلفة لتحديد التركيب والخواص الميكانيكية والحرارية والديناميكية لهذه المواد، مثل اختبارات الضغط، والتحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA)، والتحليل الحراري التفاضلي (DSC)، والتحليل الحراري الجرافي (TGA)، والمجهر الإلكتروني للمسح (SEM)، والطرد المركزي (XRD)، والطيفية رامان (Raman spectroscopy). كما قمت بتقييم قدرة هذه المواد على امتصاص الصدمات عن طريق إطلاقها من مسدس هوائي على جدار صلب أو سطح مائل.

أظهرت نتائج الدراسة أن إضافة HDPE إلى رغوات البولي يوريثان تؤدي إلى زيادة في صلابة شور (Shore hardness) وكثافة ظاهرية (apparent density) وقوة ضغط (compression strength) وقوة التخزين (storage modulus) وقوة خسارة (loss modulus) وزاوية التخزين (tan delta) وزاوية التخزين (storage angle) وزاوية خسارة (loss angle) مقارنة بالرغوات الخالية من HDPE. كما أظهرت نتائج DSC أن إضافة HDPE تؤدي إلى انخفاض في درجة حرارة التحول الزجاجية (glass transition temperature) ودرجة حرارة التبلور (crystallization temperature) ودرجة حرارة الانصهار (melting temperature) للرغوات. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت نتائج TGA أن إضافة HDPE تؤدي إلى انخفاض في درجة حرارة التحلل الحراري (thermal decomposition temperature) وبقاء فحم (char residue) للرغوات. أظهرت نتائج SEM أن إضافة HDPE تؤدي إلى تشكيل جسور بولي يوريثان بوليرية (polyurethane polymeric bridges) بين جزئ HDPE، مما يزيد من التلاصق بين المادتين. أظهرت نتائج XRD أن إضافة HDPE تؤدي إلى زيادة في درجة التبلور (degree of crystallinity) للرغوات. أخيرا، أظهرت نتائج الطيفية رامان أن إضافة HDPE تؤثر على الجماعات الوظيفية (functional groups) للرغوات، مثل الجماعات الكربونيلية (carbonyl groups) والجماعات الهيدروكسيلية (hydroxyl groups) والجماعات الأميدية (amide groups) والجماعات الأوريا (urea groups).

هذه الدراسة تساهم في تطوير مواد جديدة ذات خصائص متفوقة للتطبيقات الأمنية والدفاعية، وتحسين فهم التفاعلات بين المواد المختلفة على المستوى الجزيئي والماكروسكوبي. كما تمنحني هذه الدراسة ملكية فكرية على هذه المواد، وتفتح آفاقا جديدة للمشاريع والاختراعات المستقبلية في مجال التكنولوجيا وعلوم المادة الحديثة.

#رغوات_البولي_يوريثان #مقذوفات_غير_قاتلة #التحليل_الميكانيكي_الديناميكي #التحليل_الحراري_التفاضلي #التحليل_الحراري_الجرافي #المجهر_الإلكتروني_للمسح #الطرد_المركزي #الطيفية_رامان #علوم_المادة #هندسة_المواد #كيمياء_البوليمرات #تقييم_مخاطر_الطاقة #الأسلحة #ديناميكية_آلات_القطع #أنظمة_التصنيع_المرنة #التصميم_للتجميع #هندسة_التصنيع