Search the digital library catalog

Abstract: Porozni polimerni materiali so dandanes zelo uporabni materiali na večih področjih ( biomedicina, kromatografski procesi, shranjevanje plinov itd.). Zanje so značilne pore v strukturi in visoke specifične površine. Lahko jih funkcionaliziramo in uporabnost takih materialov še dodatno razširimo. Poroznost v polimernih materialih lahko induciramo na več načinov- uporaba porogenih topil, kristalov soli določene velikosti, polimerizacija kontinuirne faze emulzije z visokim deležem notranje faze idr. Cilj diplomske naloge je bila priprava poli(GMA-ko-EGDMA) polimerov z različno stopnjo zamreženosti ( 5 mol%, 10 mol% , 15 mol% in 20 mol% EGDMA) in več nivojsko poroznostjo. To smo dosegli z uporabo tehnike sintranja PMMA zrn, preko katerih smo prelili emulzijo z visokim deležem notranje faze ( HIP emulzija). PMMA zrna smo odstranili iz nastalega polimera s pomočjo kontinuirne ekstrakcije v Soxhletovem aparatu z etilacetatom. Kot končni produkt smo dobili material s točno določeno hierarhijo poroznosti. Za primerjavo smo sintetizirali tudi poli(GMA-ko-EGDMA) brez sintranih nosilcev. S tem namenom smo si emulzijo zato razdelili na dva dela: enega smo dali v plastični kalup, drugega preko nosilca. Polimere smo na koncu še funkcionalizirali z amini (1,8-DAO in TrisNH2). S pomočjo vrstičnega elektronskega mikroskopa smo analizirali poli(GMA-ko-EGDMA) monolite. PoliHIPE materiali so imeli zaprto celično strukturo. PoliHIPE/PMMA materiali pa so bili odprte celične strukture. Na mestih, kjer so bila tekom sinteze sintrana PMMA zrna, so nastale odprtine oziroma primarne pore, ki so med seboj povezane s povezovalnimi porami. V skeletu materiala smo lahko opazili tudi sekundarne pore. Funkcionalizirane vzorce pa smo analizirali tudi s FTIR spektrometrom in naredili elementno analizo. Rezultati so pokazali, da je bila funkcionalizacija uspešna.
Keywords: porozni polimeri, emulzije z visokim deležem notranje faze, sintranje, glicidil metakrilat, funkcionalizacija
Published in DKUM: 09.10.2020; Views: 713; Downloads: 111
Full text (1,31 MB)

Abstract: Razvili smo alternativno recepturo za izdelavo porcelanske ploščice, ki ustreza zahtevam standarda SIST EN 14411 in s tem zmanjšali stroške surovin za 5,11 %. Z uporabo vrstičnega elektronskega mikroskopa (SEM) smo z metodo energijske disperzijske rentgenske spektroskopije (EDS) določili kemijsko sestavo obstoječih in alternativnih surovin. Z namenom določitve ustrezne alternativne recepture za izdelavo ploščice smo pripravili in testirali vzorce z različnimi masnimi deleži alternativnih surovin in vzorce trenutno uporabljenih surovin. Mineraloško sestavo teh vzorcev po sintranju smo določali z metodo rentgenske praškovne difrakcije (XRD), ki zaradi majhnih razlik v vsebnosti glinenca v sintranih vzorcih in robustnosti metode ni dala zanesljivih rezultatov. Posledično smo morali za razvoj recepture najti način, ki je združeval rezultate analize mikrostrukture surovin, sprememb dimenzij, sprememb teže, ukrivljenosti površine, absorpcije vode in kemijske sestave. Iz podatkov o kemijski sestavi posameznih surovin smo glede na masne deleže surovin v vzorcih izračunali kemijsko sestavo pripravljenih alternativnih vzorcev, pri čemer smo se osredotočili na razmerje med najpomembnejšima komponentama: silicijevim dioksidom in aluminijevim oksidom. Najboljšo recepturo, ki je bila možna glede na razpoložljive surovine, smo dodatno optimizirali z dodatkom kremena. Razvito alternativno recepturo smo prenesli v proizvodnjo. Rezultati končne kontrole kvalitete so potrdili ustreznost produkta. Dosegli smo 88,41 % izplen ploščic prve kvalitete. Odstopanja so se pojavljala zaradi neustreznih dimenzij, napak tiska in okrušenosti ploščic. Ustreznost dimenzij bi lahko izboljšali z dodatkom večjih količin kremena ali glinenca, kar bi posledično vodilo do večjih skrčkov ploščic.
Keywords: porcelanska ploščica, glinenec, sintranje, vrstični elektronski mikroskop
Published in DKUM: 07.05.2019; Views: 871; Downloads: 35
Full text (5,33 MB)

Abstract: V diplomskem delu smo pripravili porozne materiale na osnovi poli(glicidil metakrilata), ki so imeli več nivojsko poroznost. Takšno poroznost smo dosegli s tehniko sintranja poli(metil metakrilatnih) (PMMA) zrn. PMMA zrna smo sintrali in dobili nosilce, preko katerih smo nato prelili emulzijo z visokim deležem notranje faze (HIPE), ter nato polimerizirali kontinuirno fazo emulzije. Po polimerizaciji je nato sledilo čiščenje z vročim etilacetatom v Soxhletovem aparatu. S tem smo odstranili PMMA zrna in dobili želeno poroznost materiala. Najprej smo se lotili priprave nosilcev. Poli(metil metakrilatna) zrna smo sintrali pri dveh temperaturah, 180 °C in 200 °C, različno dolgo: 1h, 2h, 5h, 24h in 48h. Tako smo dobili nosilce, ki se medseboj razlikujejo v številu povezav in vratov med zrni. Nato smo pripravili HIP emulzijo tipa voda v olje, ki se je sestavljala iz glicidil metakrilata (GMA) zamreženega z 10% etilenglikol dimetakrilata (EGDMA). Pripravljeno emulzijo smo razdelili na dva dela. Del smo termično polimerizirali v kalupu, del smo pa prelili preko prej različno sintranih PMMA nosilcev, ter nato termično polimerizirali v pečici. Po polimerizaciji je sledilo čiščenje z etilacetatom v Soxhletovem aparatu, kar je odstranilo PMMA zrna iz matrice materialov. Končne vzorce smo nato analizirali z vrstičnim mikroskopom. Vsi pripravljeni materiali so kazali odprto celično zgradbo in želeno hierarhijo por. Primarne pore so nastale na mestih, kjer so pred čiščenjem bila PMMA zrna. Na mestih, kjer so se zrna pred čiščenjem stikala in povezovala pa so nastale povezovalne oz. sekundarne pore. V skeletu materialov so prisotne tudi terciarne pore, ki so posledica poroznosti samega poliHIPE materiala.
Keywords: sintranje, poli(metil metakrilat), glicidil metakrilat, porozni polimeri, emulzije z visokim deležem notranje faze
Published in DKUM: 04.10.2018; Views: 929; Downloads: 122
Full text (4,07 MB)

Abstract: Problem selektivnega laserskega sintranja, je degradacija okoliškega prahu, kateri se dogaja pri izdelavi ob povečani temperaturi. Zaradi degradacije se lahko pri novi izdelavi meša samo v omejen razmerju (50 – 70 %) z novim prahom, če želimo doseči konstanto kakovost izdelkov. Ker se selektivno lasersko sintranje običajno uporablja za posamično izdelavo kompleksnih modelov, prototipov in manjših serij plastičnih izdelkov, je le redko delovni prostor stroja med izdelavo več kot 30 % zapolnjen z volumnom dejanskih izdelkov. Zaradi tega neuporabljen degradiran prah ostaja pri ponovnih zagonih stroja in ga pri običajni uporabi stroja za SLS ni mogoče v celoti porabiti. Povečanje zasedenosti delovnega prostora z volumnom serijskih kosov bo povečal povprečen čas izdelave izdelka v posamičnem zagonu. To povečanje časa se bo pri raziskovalnem delu ovrednotilo in s tem določilo smernice za določanje cene serijskega kosa.
Keywords: selektivno lasersko sintranje, izkoristek, prah, zasedenost
Published in DKUM: 25.10.2017; Views: 1089; Downloads: 51
Full text (1,75 MB)

Abstract: Cilj diplomskega dela je toplotna obdelava (sintranje) mikrostruktur oz. mikrometrskih kroglic iz polistirena. Najprej je bilo potrebno ugotoviti pravilen način dovajanja toplote, kasneje pa izdelati peč za sintranje mikrometrskih konstrukcij. Pred postopkom sintranja je bilo potrebno sestaviti konstrukcije iz polistirenskih kroglic (dvodimenzionalne, tridimenzionalne). To sem naredil s pomočjo nano-preciznega robota. Glavni izziv pa je bil določiti najboljše časovne in temperaturne intervale za spajanje mikrometrskih kroglic iz polistirena. Najprej sem določil intervale, ki veljajo za dvodimenzionalne konstrukcije, nato pa sem še preizkusil vpliv toplotne obdelave (sintranje) na tridimenzionalnih objektih.
Keywords: mehatronika, sintranje, polistirenske mikrometrske kroglice, nanorobotika, nano-precizni robot, mikrostruktura
Published in DKUM: 14.09.2017; Views: 689; Downloads: 113
Full text (4,63 MB)