ارائه کننده: محمدصالح زارع
استاد راهنما: دکتر بهبود محبی
استاد مشاور: دکتر علی شالبافان
استاد ناظر داخلی: دکتر سعید کاظمی نجفی، دکتر ربیع بهروزاشکیکی
استاد ناظر خارجی: دکتر اصغر طارمیان، دکتر ای سونا طلائی
نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر مهدی رحمانی ­نیا
تاریخ: 1403/12/07
ساعت: 08:00
مکان: سالن اصلی کاخ

چکیده:
در جهان امروز، چوب و فرآورده­ های چوبی منبع مهمی برای کاربرد در صنعت ساختمان و سازه ­ها هستند. از این رو توسعه کیفی آن­ها علاوه بر توسعه کمی امری ضروری محسوب می­شود. برای رسیدن به این هدف، اشباع چوب با هدف ممانعت از تخریب­های فیزیکی، شیمیایی و زیستی چوب مورد توجه قرار گرفته است. پژوهش کنونی به بررسی اثر ترکیبات منیزیمی بر پایه اکسید منیزم و کلرید منیزیم بر مقاومت به آتش و ویژگی­ های کاربردی چوب نراد تیمار گرمایی شده و بدون تیمار گرمایی پرداخت. بدین منظور نمونه­های چوب با استفاده از ترکیبات منیزیمی و با دو روش ترکیبی و جداگانه اشباع شدند. اشباع نمونه ­ها به روش خلا اولیه و سپس فشار انجام شد. برای بررسی ویژگی­های ساختاری و میکروسکوپی از آزمون ­های طیف سنجی FT-IR، طيف سنجی پراش اشعه ايکس ( XRD ) و میکروسکوپ الکترونی روبشی با پراش انرژي پرتوايکس(SEM-EDAX ) و بررسی ویژگی ها و خواص فیزیکی آزمون­های جذب آب، واکشیدگی حجمی، ثبات ابعاد، اندازه­گیری درصد جذب ماده، تورم حجمی، دانسیته، آبشویی و ماندگاری نهایی پس از آبشویی، زاویه تماس، زبری سطح و تغییر رنگ و بررسی خواص مکانیکی آزمون­ های خمش استاتیک، سختی، مقاومت به ضربه، مقاومت برشی خط چسب و توان نگهداری پیچ و بررسی خواص حرارتی آزمون­های مقاومت به آتش و تعیین رفتار حرارتی(TGA) استفاده شد. نتایج بدست آمده تغییرات ساختار چوب پیش و پس از اشباع از آنالیزهای XRD ، SEM و EDAX نشان دهنده افزایش نواحی کریستالی پس از اشباع در نمونه ­های تیمار گرمایی نسبت به نمونه اشباع نشده آن، پوشانده شدن منافذ و حفرات در بعضی نقاط با ترکیب سیمان سورل پس از اشباع، تجمع ذرات در دیواره ­های سلولی و حفرات سلولی و افزایش قابل توجه عناصر O، Mg و Cl در نمونه‌های اشباع شده بود. هم چنین نتایج بررسی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی بیانگر حفظ و بهبود ویژگی‌های چوب پس از اشباع بود. این نتایج نشان دادند که درصد افزایش وزن در روش اشباع ترکیبی بهترین عملکرد را داشت. هم چنین بیشترین میزان آبشویی مربوط به نمونه­ های اشباع ترکیبی نخست بود. با این حال بیشترین درصد ماندگاری وزن پس از آبشویی در این نمونه ­ها مشاهده شد. کم­ترین میزان جذب آب و واکشیدگی حجمی و بیشترین میزان ثبات ابعاد در هر دو گروه چوبی، در نمونه­ های اشباع ترکیبی بود. هم چنین در بررسی دو چوب تیمار گرمایی شده و تیمار نشده، نمونه­ های تیمار گرمایی با جذب آب کمتری همراه بودند. کاهش زاویه تماس قطره آب در کلیه نمونه­ ها مشاهده شد؛ اما کمترین روند کاهش زاویه تماس و کمترین میزان زبری سطح نیز در نمونه­های بدون اشباع تیمار گرمایی شده و بیشترین میزان زبری سطح در نمونه­های بدون تیمارگرمایی با روش اشباع ترکیبی مشاهده شد. نتایج رنگ‌سنجی نشان داد که تمامی نمونه­ ها با تغییر رنگ کلی همراه بود که بیشترین تغییر در نمونه­ های بدون تیمار گرمایی دیده شد به طوری که پس از اشباع چوب رنگ نمونه های تیمار گرمایی به سمت روشنی، آبی و سبزی و نمونه های بدون تیمار گرمایی به سمت تیرگی، آبی و قرمزی متمایل شدند. بر اثر اشباع چوب با ترکیبات منیزیمی مقاومت های مکانیک آن افزایش پیدا کرد، و به طور کلی بیشترین مقاومت خمشي، مدول الاستیسیته، مقاومت به ضربه، مقاومت برشی خط چسب چوب، سختی و توان نگهداری پیچ در هر دو تیمار مربوط به نمونه اشباع ترکیبی بود. نتایج بررسی آنالیز TGA و آزمون مقاومت به آتش نشان دادند که پایداری حرارتی در نمونه­های اشباع شده به ویژه در نمونه­ های بدون تیمار حرارتی افزایش یافت. اشباع چوب با ترکیبات منیزیمی باعث افزایش زمان رسیدن به نقطه اشتعال و کاهش زمان­های دوام شعله ­وری و دوام افروختگی شد. بیشترین کاهش وزن در آزمون TGA مربوط به نمونه ­های اشباع نشده بود. با اشباع نمونه­ ها میزان کربنیزه شدن ناشی از آتش کمتر شد. کم­ترین سطح کربنیزه شده به ترتیب در نمونه بدون تیمار حرارتی اشباع شده به روش ترکیبی مشاهده شد. براساس نتایج حاصل از این بررسی، مي ­توان گفت كه اشباع چوب تیمارگرمایی شده و بدون تیمار گرمایی با ترکیبات منیزیمی  (اکسید و کلرید) جهت بهبود مقاومت به آتش و ویژگی ­های کاربردی موفقیت‌آمیز بود.