بهبود خواص حرارتی و مکانیکی پلی استر مورد استفاده در کویل‌های الکتریکی صنعتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (کاربردی)

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران، ایران.

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران.

3 استادیار، گروه صنایع شیمیایی، دانشگاه فنی و حرفه‌ای، تهران، ایران.

10.48301/kssa.2024.415149.2695

چکیده

کویل‌های الکتریکی در صنعت خودرو به خصوص خودروهای هیبریدی و برقی، کاربرد فراوانی دارند. امروزه استفاده از مواد پلیمری در ساختار این کویل‌ها بسیار متداول است. ماده پلیمری علاوه بر اینکه اجزای الکترونیکی را در موقعیت خود ثابت نگاه می‌دارد، باید قادر باشد، حرارت ایجاد شده را از قلب هسته به بیرون منتقل کرده و مانع از بالا رفتن درجه حرارت آن به بیش از مقدار مجاز شود. از آنجایی که در نمونه مورد تحقیق، از پلی استر غیر اشباع استفاده شده است، هدف این پژوهش رسیدن به ترکیبی است که به لحاظ خواص مکانیکی و حرارتی قابل مقایسه با نمونه های خارجی با کیفیت بالا باشد. لذا رزین پلی‌استر با درصدهای مختلفی از الیاف شیشه خرد شده و ذرات آلومینا تقویت شدند تا خواص مکانیکی و حرارتی آن بهبود و در کویل‌های صنعتی بکار برده شود. آزمایش‌های کشش، خمش، هدایت حرارتی و سایش بر نمونه‌های مختلف انجام شد. نتایج مطالعات تجربی نشان دادند که افزودن40 درصد آلومینا ضریب انتقال حرارت پلی استر را می‌تواند بیش از دو و نیم برابر افزایش ‌دهد. همچنین، به ازای 70 درصد الیاف شیشه خرد شده، ضریب انتقال حرارت پلی استر تا دوبرابر بهبود پیدا کرد. اضافه کردن ذرات آلومینا و الیاف شیشه به طور کلی باعث افزایش مدول یانگ کامپوزیت شدند. در حالیکه، استحکام کششی رزین با افزودن ذرات آلومینا یا الیاف شیشه نه تنها بهبود نیافت بلکه کاهش نیز می‌یابد. رفتار متفاوتی در آزمایش سایش نمونه‌ها در درصدهای مختلفی از آلومینا و الیاف شیشه مشاهده گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Improving thermal and mechanical properties of polyester used in industrial coils

نویسندگان [English]

  • Hadi Moshrefzadeh-Sani 1
  • Afshin Zeinedini 2
  • Mohamad Ali Etminani 3
1 Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran.
2 Assistant Professor, Department of Mechanical Engineering, Kermanshah University of Technology, Kermanshah, Iran.
3 Assistant Professor, Department of Chemical Industry, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran.
چکیده [English]

Today, the use of polymer materials in the structure of electronic coils is very common. In addition to keeping the electronic components in their position, the polymer material must be able to transfer the generated heat from the heart of the core to the outside and prevent its temperature from rising beyond the permissible limit. Since unsaturated polyester is used in the researched sample, the aim of this research is to achieve a composition that is comparable to high quality foreign samples in terms of mechanical and thermal properties. Therefore, polyester resin was reinforced with different percentages of chopped glass fibers and alumina particles to improve its mechanical and thermal properties and use it in industrial coils. Tensile, bending, thermal conductivity and wear tests were performed on different samples. The results of experimental studies showed that by adding 40% alumina, the heat transfer coefficient of polyester increased from 0.173 to 0.469 W/mK. Also, for 70% of chopped glass fibers, the thermal conductivity of polyester improved from 0.173 to 0.394 W/mK. Adding alumina particles and glass fibers generally increased the Young's modulus of the composite. While, the tensile strength of the resin was not only not improved but also decreased by adding alumina particles or glass fibers. Different behaviors were observed in the wear test of samples with different percentages of alumina and glass fibers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • polyester
  • coil
  • thermal conductivity
  • mechanical properties
  • thermal properties

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 28 بهمن 1402
  • تاریخ دریافت: 28 مهر 1402
  • تاریخ بازنگری: 09 دی 1402
  • تاریخ پذیرش: 23 بهمن 1402