پایان نامه درباره شدت انرژی و طول موج


Widget not in any sidebars

P* P+• + e (electron)
P* P• + X• (X=H or Cl, etc.)
P* R1• + R2•
عملیات اتصالات عرضی
R• + P (R-P) • (Cross Linked Molecule)
P+• + P’ (P-P’)+ • (Cross Linked Molecule)
P• + P’ (P-P’) • (Cross Linked Molecule)
تشکیل گروه‌های پراکسید
P• +O2 P-O-O•
P-O-O• + P’ POOH + P’•
POOH R’1+R’2
تجزیۀ گروه‌های پراکسید و ایجاد رادیکال
POOH PO• + HO•
کوپلیمریزاسیون پیوندی
R• (radical) + M (monomer)
RM1• +M RM2• +M … +M RMn•
PO• (or HO•) + M (monomer) POM•
+M POM2• +M … +M POMn•
1-4-3 تغییرات فیزیکی و مرفولوژیکی ناشی از پرتودهی سطوح توسط لیزر
فرسایش لیزر در تعدادی از پلیمر‌ها از قبیل پلی‌استر، پلی‌اتراترکتون، پلی‌آمیدها، پلی‌اکریل‌آمید، پلی‌اتیلن، ترکیب بیسفنول‌پلی‌کربنات و پلی‌متیل‌متا‌اکریلات، ترکیب پلی‌کربنات و پلی‌متیل‌متا‌اکریلات و پلی‌بوتیل‌ترفتالات باعث ایجاد بافت‌هایی مارپیچ‌شکل می‌شود [49]. فقط ابریشم طبیعی به طور واضحی در مقابل پرتودهی لیزر در طول موج پرتودهی برابر با 193 نانومتر، جوابگو بوده و ساختمان‌های سطحی شبیه به ساختمان‌های سطحی پلی‌آمید‌های مصنوعی را از خود نشان می‌دهد [31]. بر طبق کارهای الیسون ساجس، اصلاح سطحی ایجاد شده بر روی پلی‌متیل‌متا‌اکریلات و پلی‌تترا‌فلوئورو‌اتیلن به صورت بافت‌شکل مشاهده می‌شد، در حالی که پلی‌اتیلن‌ترفتالات ترکیب شده با گلایکول ساختمان مارپیچ‌شکل ویژه‌ای را نشان می‌داد [49].
چو و همکارانش [45] مطالعۀ فیزیکی اصلاح سطحی پارچۀ پنبه‌ای خام را، توسط پرتو‌دهی لیزر بررسی کردند. در این روش از لیزر دی‌اکسید‌کربن استفاده شده و نمونه‌ها به طور مستقیم پرتودهی شده بودند. نمونه‌ها بعد از پرتودهی، ساختاری به شکل اسفنج پیدا می‌کردند. افزایش قدرت لیزر باعث آسیب بیشتر، به این ساختمان‌ها می‌شد. استحکام کششی نمونه‌ها کاهش پیدا کرده و قابلیت ترشوندگی آن‌ها افزایش یافته است. بنابراین به دلیل آسیب‌دیدگی ناشی از پرتودهی، استحکام کاهش پیدا کرده است.
در مورد تأثیر هر پالس لیزر بر روی شکل‌گیری ساختمان‌ها در الیاف پلی‌استر یک بررسی صورت گرفته است، که در آن با افزایش تعداد پالس‌ها در پرتودهی لیزر، یکسانی و مشابهت ساختمان‌های ایجاد شده بر روی لیف، در طول موج 248 نانومتر افزایش پیدا می‌کند. افزایش تعداد پالس‌های لیزر که به نوعی یعنی همان افزایش شدت انرژی ورودی، منجر به ایجاد ساختمان‌هایی با زبری و زمختی بیشتر شده و همچنین با ترکیب شدن پالس‌ها با یکدیگر ساختمان‌های مارپیچ‌شکل نازک‌تری ایجاد می‌شود [31].
نمودار 1-1 ترکیب شدن تپه‌های سطحی و وسیع‌تر شدن میانگین فاصلۀ بین تپه‌ها یا ساختمان‌های مارپیچ‌شکل را، با افزایش تعداد پالس‌دهی به همراه افزایش شدت انرژی لیزر نشان می‌دهد. بعلاوه با توجه به مشاهدات، تغییر دادن تعداد پالس‌ها به مقدار بیشتر نمی‌تواند به کار برده شده شود. در نهایت ادامه عملکرد لیزر به تقسیم شدن الیاف به بخش‌های بیضی‌شکل و در نهایت متلاشی شدن آن‌ها می‌انجامد [31].
نمودار 1-1. تغییر شکل ساختمان سطحی مونو فیلامنت‌های پلی‌استر (دارای 320 درصد ازدیاد طول) با افزایش شدت انرژی و تعداد پالس‌دهی لیزر، در طول موج پرتودهی 248 نانومتر و فرکانس پالس 2 هرتز [31].
1-4-3-1 تأثیر آرایش مولکولی درون لیفی بر ساختمان سطحی ایجاد شده توسط لیزر
ابعاد ساختمان‌های سطحی پرتودهی شده بر روی مواد لیفی‌شکل، با حالات مرفولوژی درونی الیاف و نوع الیاف مرتبط است، که این بدین معنی است که ابعاد ساختمانی، به آرایش یافتگی یا آرایش نیافتگی و نوع زنجیره‌های مولکولی وابسته هستند [38]. لیزر‌های اکسایمر می‌توانند شکل سطحی بسیاری از الیاف و فیلم‌های پلیمری را تغییر دهند، ولی این تغییرات در سطح پلیمر‌های نیمه بلوری مانند پلی‌اتیلن‌ترفتالات شدید تر است. تغییر ساختار پلی‌اتیلن‌ترفتالات نیمه بلوری و جهت یافته، بعد از قرار گرفتن در معرض پرتو لیزر، به طور مشخص‌تری در مقایسه با فیلم پلی‌استری آمورف‌شکل و جهت نیافته انجام می‌شود [28،50].