تاثیر میکروساختار شبکه پلیمری در هم نفوذ کرده بر کارایی پنهانکاری آکوستیکی در زیر آب
چکیده:
بر طبق تئوری ترکیبی و جذب مواد پلیمری ماکرومولکول نوعی از IPN با رنج دمایی وسیع وخصوصیات اتلاف بالا طراحی و سنتز شده اند. با استفاده از طیف آنالیز دینامیکی-مکانیکی-حرارتی(DMTA) و دستگاه تیوب تولید پالس آکوستیکی, میکروساختار، درجه جدایی فازی، اندازه فاز و پیوستگی فاز IPN با اجزاء مختلف آنالیز شده است. نتایج آزمایش نشان می دهد که درجه نانو ذرات فاز، پیوستگی و همگن بودن فاز IPN می تواند ضریب جذب بالایی را مهیا کند. ضریب جذب نمونه بهینه، IO9 در KHZ2برابر با 7/0 و پیک جذب در 4KHZ برابر 9/0 می باشد. خصوصیات آکوستیکی در زیر آب IPN اصلاح شده و پر شده میکامیکروبالن ها و نانو سیلیس به ترتیب مورد بررسی قرار گرفته است تا نشان دهد که خصوصیات ناهمگن IPN اصلاح شده با فیلرها می تواند خصوصیات پنهانکاری آکوستیکی در زیر دریا بهبود بخشیده و درجه میکرو اندازه این IPN اصلاح شده با پرکننده ها می تواند در فرکانس های پائین جهت پنهانکاری آکوستیکی به خوبی عمل کند.
1. مقدمه
مهمترین خصوصیات زیردریایی توانایی آنها در دور بودن و پنهانکاری در برابر حملات شدید می باشد. بنابراین کاهش آکوستیک در زیر دریا یک هدف مهم در زیردریایی ها می باشد که به صورت مؤثری پیدا کردن مسافت زیردریایی ها را کاهش و موجب بقاپذیری آنها می گردد. با رشد سریع وسایل تشخیص سونار و افزایش توانایی عمق یابی آنها مشکلات جدیدی در پنهانکاری زیردریایی ها به وجود آمده است. امروزه هدف مواد جاذب زیر آب مقاومت فشاری و جذب بالا در فرکانس های پائین و محدوده باندهای وسیع تر می باشد. این به این معناست که پوشش های ثانویه ضد صوت بر پایه مواد پلیمری ماکرومولکولی هستند که پنهانکار آکوستیکی در زیر آب خوبی داشته باشد. شبکه پلیمری در هم نفوذ کرده (IPN) یک ترکیب سنتز شده از دو یا بیشتر از پلیمرها به صورت فیزیکی توسط شبکه عرضی به همدیگر متصل شده اند. درمقایسه با ترکیبات ساده ای از پلیمرها، پلیمرهای بلوکه شده، پلیمرهای پیوند خورده IPN توسط ساختار درون فضایی آن تشخیص داده می شود. هنگامی که امواج صوتی به درون پوشش ماکرو مولکولی انتقال می یابد. انرژی به زنجیره ها انتقال می یابد، این اصطکاک داخلی باعث حرکت نسبی زنجیره ها و انتقال آنها می گردد و انرژی را جذب می کنند. فاکتور اتلاف پلیمر با اضافه کردن انواع پرکننده ها از جمله میکا، میکرو بالون ها و نانو سیلیس به درون پلیمر، بهبود می یابد. در همین حال ضریب جذب می تواند بهبود یابد. در تحقیقات اخیر به ندرت بر روی آنالیز دینامیکی-مکانیکی حرارتی(DMTA) و خصوصیات IPN اصلاح شده با پرکننده ها کار شده است.بنابراین در این تحقیق بر روی IPN و میکرو ساختار IPN اصلاح شده انجام شده تا تاثیر DMTA و خصوصیات پنهان کاری آکوستیکی در زیر آب نشان داده شود.
Abstract:
According to the configuration and absorption theory of polymer macromolecule materials, a kind of IPN with wider temperature range and higher damping property was designed and synthesized. By using the spectrum of dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and acoustic pulse tube device, the microstructure, phase separation degree, phase size and phase continuity of IPN with different components were analyzed. The experimental results show that the nano size grade of phase, the continuous and homogeneous IPN phase can provide higher absorption coefficient. The absorption coefficient of optimized sample I09 is 0.7 in 2 kHz, and the absorption peak is 0.9 in 4 kHz. Then the underwater acoustic properties of modified IPN filled with mica, micro-balloon and nano-SiO2 were discussed respectively to indicate that the inhomogeneous property of filler-modified IPN can improve the underwater acoustic stealth performance effectively, and the micro size grade of these filler-modified IPN can work well in low frequency acoustic stealth.
1 Introduction
Generally speaking, the main characteristic of submarines is to provide secluded capability and gusty attack. So, reducing the underwater acoustic target strength of submarines will effectively shorten the detectable distance and enhance survivability of home submarines. With the rapid development of detective sonar and enhancement of cruise depth, some new challenges are brought to acoustic stealth of submarine. Nowadays, the focus of underwater absorbing material is shifting to compression resistance, low frequency and wide band absorption. This implies that the second anechoic tile based on the materials of macromolecule polymer becomes an active topic of underwater acoustic stealth[1-4]. Interpenetrating polymer networks (IPN) is a new synthetically macromolecule composing two or more polymers with a physical circle connected by a cross network. Compared with simple mixed polymers, block polymers, and inarched polymers, IPN is characterized with interspace topology structure. When the sound wave transits macromolecule coating, energy will be transferred to the chains and trigger relative internal friction movement of chains transform and absorb the energy[5-7]. The loss factor of polymer can be enhanced by adding some kinds of fillers, such as mina, micro-balloon and nano-SiO2, into polymer. Meanwhile, the absorption coefficient can be improved accordingly. Current researches seldom focus on dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and underwater acoustic performance of filler-modified IPN[8-10]. So our study on IPN and the microstructure of modified IPN was addressed to investigate the influence of DMTA and underwater acoustic stealth properties.
چکیده
مقدمه
آزمایش ها
طراحی مولکولی و سنتز IPN
آنالیز دینامیکی- مکانیکی- حرارتی
آنالیزمیکروسکوپ الکترونی روبشی SEM
پاسخ آکوستیکی در زیر آب
نتایج و بحث
DMTA و میکروساختار IPN در ترکیبات مختلف
تآثیر میکروساختار IPN بر روی خصوصیات پنهانکاری آکوستیکی زیر آب
تأثیر میکروساختار پرکننده های IPN بر روی خصوصیات پنهانکاری آکوستیک در زیر آب
نتیجه گیری
Abstract
Introduction
Experimental
Molecule design and synthesize of IPN
Dynamic mechanical thermal analysis
Scan electron microscope analysis
Underwater acoustic response
Results and Discussion
The DMTA and microstructure of IPN in different components
Influence of IPN microstructure on underwater acoustic stealth
Influence of microstructure of fillermodified IPN on underwater acoustic stealth
Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه