فهرست شکل­ها………………………………………………………………………………………………………………………………………………………د
فهرست علائم اختصاری……………………………………………………………………………………………………………………………………………ر
چکیده فارسی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………ژ
چکیده انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….س
فصل اول: (مروری بر مقالات و منابع)
1-1- مقدمه. 2
1-2- اصول و مبانی صوت …… 3
1-2-1- ماهیت صوت.. 3
1-2-2- کمیت­های صوتی.. 3
1-2-3- ساختمان گوش انسان.. 5
1-2-3-1-1-1- محدوده شنوایی.. 5
1-1-1- انواع صوت.. 5
1-2-4- سرچشمه­های صوتی.. 6
1-2-5- تأثیر شرایط محیطی بر صوت.. 6
1-3- جذب صوت.. 7
1-3-1- اتلاف انرژی صوت.. 7
1-3-2- ضریب جذب صوت.. 7
1-3-2-1-…………………………………………………………………………. عوامل مؤثر در ضریب جذب ماده 8
1-3-2-2- روش­های اندازه ­گیری ضریب جذب صوت   8
 
 
1-3-2-2-1-1- روش لوله امپدانس…. 8
1-3-2-2-2- روش میدان پرانعکاس… 12
1-3-2-2-3- روش حالت پایا 12
1-4- انواع مکانیزم جذب صوت.. 12
1-5- انواع جذب کننده­ های صوتی.. 13
1-5-1- جذب کننده­ های پوسته­ای.. 13
1-5-2- جذب کننده­ های حفره­ای.. 13
1-5-3- جذب کننده­ های روزنه­دار 14
1-5-4- جذب کننده­ های رزونانسی و انواع آن.. 14
1-5-4-1- جاذب­های هلمهولتز عادی.. 14
1-5-4-2- جاذب­های ریز سوراخ. 15
1-5-4-3- بلوك بنایی………………………………………………………………………………………………………………………………. 15
1-5-5- جذب کننده­ های الیافی یا متخلخل و انواع آن.. 16
1-5-5-1- پشم معدنی………………………………………………………………………………………………………………………………. 16
1-5-5-2- فوم…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 17
1-5-5-3- پلاستر آكوستیكی.. 17
1-5-5-4-……………………………………………………………………………………………………. کاستون.. 18
1-5-5-5-…………………………………………………………………………………………………….. آیروژل.. 18
1-5-5-6- كامپوزیت­ها 18
1-5-5-6-1- مشخصات كامپوزیت­ها………………………………………………………………………………………………………. 19
1-5-5-6-2- طبقه ­بندی كامپوزیت­ها 20
 
 
1-5-5-6-2-1- کامپوزیت­های ذره­ای.. 20
1-5-5-6-2-2- كامپوزیت­های لیفی………………………………………………………………………………………………….. 22
1-6- تاریخچه­ی جاذب صوتها 22
1-7- آشنایی با فناوری نانو. 24
1-7-1- نانو ذرات.. 26
1-7-2- نانوکامپوزیت­ها 26
1-7-2-1-…………………………………………………………………………………………………… پلی­استر. 27
1-7-2-2- پلی­اتیلن کلرینه شده 28
1-7-2-2-1- واکنش­های مختلف تبدیل شدن پلی­اتیلن به CPE.. 29
1-7-2-3-……………………………………………………………………………………………………. نانوکلی.. 29
1-8- عمل پلاسما 30
1-8-1- شیمی پلاسما 31
1-8-1-1- اجزای اصلی.. 31
1-8-1-2- برخورد اجزاء پلاسما 33
1-8-1-3- برخورد پلاسما و سطح.. 34
1-8-1-4- واکنش­های اتم، مولکول و سطح.. 34
1-8-1-4-1- جذب……………………………………………………………………………………………………………………………….. 35
1-8-1-4-2- پراکنش…………………………………………………………………………………………………………………………… 35
1-8-2- انواع پلاسما 36
1-8-2-1- پلاسمای گرم. 36
1-8-2-2- پلاسمای سرد ……………. 36
 
 
1-9- هدف از پروژه 39
                فصل دوم: (تجربیات)
2-1- مقدمه. 41
2-2- مواد و تجهیزات   41
2-2-1- مواد اولیه. 41
2-2-2- تجهیزات مورد نیاز 41
2-3- روش کار 42
2-3-1- آماده ­سازی الیاف پلی­استر. 42
2-3-2- تهیه نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانو کلی.. 43

2-4- آنالیزهای انجام شده 44
2-4-1- اندازه ­گیری جذب صوت به روش لوله امپدانس…. 44
2-5- بررسی گونه شناسی.. 45
2-5-1- آنالیز میکروسکوپی الکترونی پویشی ((SEM… 45
                فصل سوم: (نتایج و بحث)
3-1- مقدمه ……….. 47
3-2- بررسی اثر پلاسما بر روی الیاف پلی­استر …. 47
3-2-1- تصاویر SEM الیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما تحت فشارها و زمان­های مختلف… 48
3-3- بررسی رفتار جذب صوت نانو کامپوزیت… 49
3-3-1- بررسی اثر تغییر پارامترهای پلاسما روی  الیاف پلی­استر، بر ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی.. 49
3-3-2- بررسی اثر تغییر درصد الیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما بر ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه
 
شده/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی ……………………………………………………………………………………………………………………….54
3-3-3- بررسی اثر تغییر ضخامت بر ضریب جذب صوت نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….56
3-4- گونه شناسی سطح نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی 57
3-4-1-  تصویر SEM نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی.. 57
3-5- نتیجه گیری نهایی.. 58
3-6-پیشنهادات ……………… 59
مراجع…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….60
 
 
فهرست جداول
عنوان                                                                                                                                                                           صفحه
 
جدول (1-1) سرعت صدا در مواد مختلف ……………………………………………………………………………………………………………………………………4
جدول (1-2) مشخصه­های انرژی برای چند اتم و مولکول ………………………………………………………………………………………………………..32
جدول (2-1) ویژگی­های پلی­اتیلن کلرینه شده ………………………………………………………………………………………………………………………….41
جدول (2-2) ویژگی­های نانوکلی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………41
جدول (2-3) شرایط عمل پلاسما بر روی الیاف پلی­استر……………………………………………………………………………………………………………42
جدول (2-4) شرایط تولید نانوکامپوزیت­ها­ی پلی­اتیلن کلرینه/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی…………………………………….43
 
فهرست شکل ها
   عنوان                                                                                                                                                 صفحه
شکل (1-1) برخورد یک پرتو صدا با سطح ماده ………………………………………………………………………………………………………………………….6
شکل (1-2) نمونه ­ای از جاذب هلمهولتز …………………………………………………………………………………………………………………………………….15
شکل (1-3) نمونه ­ای از جاذب ریز­سوراخ …………………………………………………………………………………………………………………………………..15
شکل (1-4) نمونه ­ای از بلوک شیاردار بنایی………………………………………………………………………………………………………………………………..16
شکل (1-5) نمونه ­ای از پشم معدنی…………………………………………………………………………………………………………………………………………….17
شکل (1-6) نمونه ­ای از آیروژل…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….18
شکل (1-7) واکنش کلریناسیون پلی­اتیلن…………………………………………………………………………………………………………………………………..28
شکل (1-8) دانسیته­ها و دماها یا انرژی­هایی برای انواع اجزای اصلی در یک پلاسمای معمولی تحت فشار کم …………………….32
شکل (2-1) دستگاه اندازه ­گیری صوت لوله امپدانس …………………………………………………………………………………………………………………45
شکل (3-1) تصاویر SEM الیاف پلی­استر: a) الیاف پلی­استر بون عمل پلاسما، b) فشارmbar15/0، زمان min1، c) فشارmbar15/0، زمان min5/2 d) فشارmbar15/0، زمان min5، e) فشارmbar25/0، زمان min1، f) فشارmbar25/0، زمان min5/2،g ) فشارmbar25/0، زمان min5، h) فشارmbar35/0، زمان min1، i) فشارmbar35/0، زمان min 5/2 j) فشارmbar35/0،min 5…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………48
شکل (3-2) منحنی ضریب جذب صوت پلی­اتیلن کلرینه شده………………………………………………………………………………………………….50
شکل (3-3) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %10 الیاف پلی­استر(a): حاوی%0 نانوکلی (b): حاوی %5/0نانوکلی و ©: حاوی %1 نانوکلی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….51
شکل (3-4) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %20 الیاف پلی­استر(a): حاوی%5/0 نانوکلی (b): حاوی %1نانوکلی و ©: حاوی %0 نانوکلی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….52
 
شکل (3-5) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %30 الیاف پلی­استر(a): حاوی %1نانوکلی (b)حاوی %0 نانوکلی ©: حاوی  نانوکلی:%5/0………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….52
 
 
 
 
شکل (3-6) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %40 الیاف پلی­استر(a): حاوی0% نانوکلی (b): حاوی %5/0نانوکلی و ©: حاوی 1% نانوکلی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….53
شکل (3-7) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %50 الیاف پلی­استر(a): حاوی%5/0 نانوکلی (b): حاوی %1 نانوکلی و ©: حاوی %0نانوکلی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………53
شکل (3-8) منحنی ضریب جذب نمونه­های حاوی %60 الیاف پلی­استر(a): حاوی%1نانوکلی (b): حاوی %0نانوکلی و ©: حاوی %5/0نانوکلی………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..54
شکل (3-9) منحنی مقایسه  ضریب جذب صوت  نمونه­های(a): حاوی%0 الیاف پلی­استر (b): حاوی %10 الیاف پلی­استر ©: حاوی %20 الیاف پلی­استر (d): حاوی %30 الیاف پلی­استر (e) حاوی %40 الیاف پلی­استر (f): حاوی %50 الیاف پلی­استر (g): حاوی %60 الیاف پلی­استر……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………55
شکل (3-10) منحنی مقایسه ضخامت الیاف پلی­استر(a): mm2 (b): mm 3 ©: mm4……………………………………………………57
 
شکل (3-11) تصویر SEM نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/ پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی………………………………..57
 
 
چکیده
تهیه و بررسی خواص نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی جاذب صوت
آزیتا سالاروند
 
سر و صدا، به عنوان صدای ناخواسته تعریف شده است که یکی از مهمترین عوامل زیان آور محیط زیست است. تلاش­ های زیادی برای به کارگیری روش­های مؤثر کاهش آلودگی صوتی، صورت گرفته است. استفاده از مواد جاذب صوت به عنوان یکی از مؤثرترین راه ها برای کنترل صدای ناشی از بازتابش سطوح می­باشد. الیاف یکی از مناسبترین مواد برای کاربرد در جاذب­های صدا می­باشد. در این تحقیق، نانوکامپوزیت­های جاذب صوت پلی­اتیلن کلرینه شده (CPE)/ الیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی، به عنوان جاذب صوت در نسبت­های مختلف، تهیه شد. برای این منظور ابتدا الیاف پلی­استر به وسیله عملیات پلاسما با تأثیر پارامترهای  مختلف عملیات، زمان عملیات و فشار پلاسما آماده شد. سپس نانوکامپوزیت پلی­اتیلن کلرینه شده/پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی با نسبت­های مختلف پلی­استر عمل شده با پلاسما (10،20،30،40،50،60) و درصدهای مختلف نانوکلی(0،5/0،1) به روش ساده مخلوط کن داخلی و پرس پخت تهیه و مورد ارزیابی قرار گرفتند. ساختار نانوکامپوزیت و الیاف پلی­استر عمل شده با پلاسما با بهره گرفتن از میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. ویژگی جذب صوت نانوکامپوزیت در یک لوله امپدانس تست شد. اثر ظرفیت الیاف، ضخامت نانوکامپوزیت روی ویژگی­های جذب صوت بررسی شد. نتایج نشان داد که خصوصیات صوتی مواد متخلخل به اختلاط با پلی­استر عمل شده با پلاسما بستگی دارد. جذب صوت مواد با افزایش مقدار پلی­استر عمل شده با پلاسما/ نانوکلی به مقدار قابل توجهی افزایش یافت. علاوه بر­این، ویژگی­های آکوستیک نانوکامپوزیت با ظرفیت %60 پلی­استر عمل شده با پلاسما/نانوکلی در محدوده فرکانس بالا Hz3500 یک اوج ضریب جذب صوت 89/0را نشان داد.
کلمات کلیدی: پلی­اتیلن کلرینه شده، پلی­استر، پلاسما، نانوکلی، جذب صوت
 

فصل اول

مروری بر مقالات و منابع
 

1-1-مقدمه

صدا وسیله ارتباط است، ارتباط انسان­ها با یکدیگر، ارتباط با طبیعت و حتی ارتباط با اشیاء ساخته شده توسط خود انسان. صدا اولین وسیله ارتباطی است، علم تولید، انتشار و دریافت صدا آکوستیک[1] نام دارد. امروزه همراه با رشد شهرنشینی، به علت توسعه بی­شمار در صنایع و همچنین افزایش استفاده از ماشین­آلات جدید، عظیم و نیرومند در تمامی زمینه­ها صداها­ی ناخواسته­ای به وجود می­آیند و آلودگی صوتی یکی از اجزای غیرقابل اجتناب زندگی ماشینی بشرگشته است. طبق آمار سازمان جهانی بهداشت تعداد افرادی كه در سراسر دنیا دچار كاهش شنوایی می­باشند از 120 میلیون نفر در سال 1995 به 250 میلیون نفر در سال 2004 افزایش یافته است. چنانكه در منابع علمی مختلف و تحقیقات بسیاری كه در خصوص بررسی و ارزیابی اثرات سوء صدا و ارزیابی علائم وعوارض آن بر شاغلین صنایع پر صدا به عمل آمده، حاكی از آن است عوارض بسیاری از قبیل تغییرات موقت و دائم آستانه شنوایی، ایجاد كم شنوایی حسی عصبی، مشكلات روحی و روانی، افزایش فشار خون، ایجاد معلولیت شنوایی، تأثیر منفی بر پارامترهای فیزیو لوژیک از قبیل درجه حرارت بدن، سردرد، اثرات منفی و بازدارنده بر كارایی و عملكرد كاركنان، افزایش ضربان قلب، اثر برسیستم گوارشی و دستگاه گردش خون، ایجاد استرس، ایجاد اختلال در زندگی روزمره و حالت اذیت و احساس ناراحتی، افزایش ترشح غدد درون ریز(غده فوق كلیوی و تیروئید)، اختلال در ایجاد یادگیری، تأثیر بر كیفیت خواب و بسیاری از عوارض دیگر را می­توان ناشی از تماس طولانی مدت با عامل زیان آور صدا نام برد. كلیه موارد یاد شده از عوارض مشترك صداهای با فركانس­های بالا، میانی و پا یین می باشند، بعضی از اثرات خاص مواجهه با صداهای فركانس پا یین است. برای غلبه بر این مشکل انواع مختلف مواد برای کاهش صدا توسعه یافته است اما تعداد محدودی از آنها توانسته ­اند تا حدی برای جامعه پرسرو صدا امروزی مفید واقع شوند [1،2].
به این منظور تولید پنل­ها­ی سوراخ شده، فلزات متخلخل و الیاف فلزی تاحد زیادی در سال­ها­ی اخیر بهبود یافته­اند که جذب صوت عالی در یک محدوده فرکانسی گسترده را فراهم می­ کند با این حال، خواص مکانیکی آنها با توجه به ضخامت و فاکتورهای میکرو متخلخل آنها کم گزارش شده است. اگرچه فلزات متخلخل یک سری ویژگی­ها­ی خوب مانند استحکام مخصوص بالا، هدایت حرارتی، جذب انرژی مؤثر دارند اما دارای معایبی هم هستند. آنها اغلب جاذب