دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 21
از مزایای عمده نانو کامپوزیت پلیمری با تقویت کننده خاک رس میتوان به پایداری حرارتی ، کاهش نفوذ پذیری ، کاهش ضریب انبساط حرارتی و افزایش سختی ، استحکام و چقرمگی اشاره کرد .
این خواص در نایلون 6 و نانو کامپوزیت زمینه نایلون 6 حاوی 4.2 درصد وزنی نانو لایه های مونت موریلونیت مقایسه شده است .
همانگونه که قبلا اشاره شد از گرافیت ورقه ای نیز برای ساخت نانو کامپوزیت های پلیمری می توان استفاده کرد. در این گروه از نانو کامپوزیت ها ، ضخامت لایه های گرافیت با ضخامت خاک رس یکسان است . با نگاهی اجمالی به برخی تغییرات حاصله در نانو کامپوزیت های حاوی ورقه های گرافیت پی برد . در جدول 3 برخی خواص گرافیت و خک رس با هم مقایسه شده است .
پایین بودن مقاومت الکتریکی گرافیت از خصوصیات بارز آن است که باعث افزایش هدایت الکتریکی نانو کامپوزیت ها می گردد .گرافیت لایه ای نسبت به دوده کربنی ، الیاف کربنی و بخار کربن مقاومت الکتریکی کمتری دارد .
بهبود هدایت الکتریکی مواد پلیمری با افزودن مقادیر کمی از نانو لایه های گرافیتی باعث می شود که حرارت ایجاد شده در قطعات الکتریکی و تجهیزات کامپیوتری کاهش یافته و قابل کنترل شود . با توجه به خواص ارائه شده ، کامپوزیت های حاوی نانو لایه های گرافیت، دارای هدایت الکتریکی بالا و نفوذ پذیری کمی هستند . برای تولید این نانو کامپوزیت ها ابتدا با امواج مافوق صوت لایه های گرافیت در منومر به صورت یکنواخت توزیع می شوند و در نهایت با پلیمریزاسیون بدست می ۀید . نمونه ای از این نانو کامپوزیت ها در تصور ارائه شده است . در این تصویر توزیع نانو لایه های گرافیت در زمینه پلی استایرن مشخص است .
نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری حاوی نانو الیاف کربنی
نانو الیاف کربنی به عنوان ماده پر کننده در پلیمر های مختلف نظیر پلی پروپیلن، پلی کربنات نایلون و اپوکسی ، پلی اترسولفن استفاده می شوند. قطر نانوالیاف کربنی که در نانو کامپوزیت ها استفاده می شوند بین 50 تا 200 نانو متر است . این نانو الیاف مورفولوژیهای متعددی دارند که ساختار نی شکل و چیدمان فنجانی دو نوع از این مورفولوژی ها هستند . تصاویر TEM ایت ساختار ها در تصویر آمده است .
خواص نانو کامپوت های حائی نانو الیاف ها کربنی نظیر چگالی پایین ، انبساط حرارتی کم ، مقومت بالا در برابر شوک های حرارتی بالا در دماهای بالا باعث شده که این نانو کامپوزیت ها در صنایع خودرو و هوا-فضا مورد توجه زیادی قرار گیند . بسیاری از خواص نانو کامپوزیت های حاوی نانو الیاف به مراحل ساخت نانو کامپوزیت ، خصوصیات نانو الیاف کربنی ، نحوه توزیع نانو الیاف و چسبندگی آن ها به زمینه ارتباط دارد.
اصولا برای تولید این نانو کامپوزیت ها با توریع یکنواخت الیاف ، از مکانیزم های با نیروی برشی شدید مثل اکستروژن که در روش مخلوط سازی مستقیم توزیع شده است که با اصلاح سطحی و یا افزودن پر کننده های سرامیکی مناسب ، مینوان این شکل را تا حدودی کم کرد .
2-3-5 ) نانو کامپوزیت های پلیمری حاوی نانو لوله های کربنی
تحقیقات در زمینه توزیع نانو لوله های کربنی در پلیمر ها بسیار جالب است . نانو لوله های کربنی به جز بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمر ها باعث بهبود خواص حرارتی و الکتریکی رزین ها نیز می شود . قطر نانو لوله های کربنی که در نانو کامپوزیت استفاده می شوند بین 100 تا 1000 است . در ادامه پس از بررسی برخی از خواص نانو لوله های کربنی به روشهای تولید نانو کاپوزیت های پلیمری حاوی نانو لوله های کربنی پرداخته می شود.
الف- نانو لوله های کربنی ، تک دیواره و چند دیواره
هر دو نوع نانولوله های کربنی تک دیواره و چند دیواره به عنوان ماده تقویت کنده در نانو کامپوزیت ها قابل استفاده هستند. اما علاقه بیشتر به استفاده از نانو لوله های تک دیواره به دلیل خصوصیات برتر مکانیکب و الکتریکی انهاست .
این در حالیست که نانووله های چند دیواره به علت پیوند های داخلی ضعیف تر ، استحکام کمتری نسبت به تک دیواره ها دراند و کمتر مورد استفاده قرار می گیرند .
چگالی نانو لوله های تک دیواره حدود 44/1 – 33/1است که نصف چگالی آلومینیم است . مداول الاستیک نانو لوله های کربنی تک دیواره در حدود الماس و استحکام کشتی آن ها خیلی بیشتر از فولادهاست. ضمن آنکه قابلیت خم شدن و تغییر شکل آن ها بالاست به طوری که تحت زوایای مختلف بدون ایجاد شکست خم می شوند. قابلیت انتقال جریان الکتریکی این مواد است. در حالیکه این مقدار برای مس حدود است.
مولنی و همکارانش برای درک بهتر تاثیر شرایط اعمال نیرو به نانو لوله های کربنی در زمینه پلیمری و بر هم کنش بین لوله ها و زمینه پلیمری حالات اعمال نیرو به نانولوله های کربنی را مورد بررسی قرار دادند بدین منظور از نانو لوله های کربنی دو دیواره جهت بررسی نیروهای واندروالس و اثر آن ها بر تغییر شکل نانو لوله ها استفاده شد و دو حالت بار گذاری مد نظر قرار گرفت. در حالت اول بار کششی بر روی انتهای لایه خارجی و در حالت دوم بار کششی بر انتهای هر دو لایه خارجی و داخلی اعمال گردید. آنها دریافتند در هر دو حالت اتم های انتهای لایه خارجی دچار تغییر مکان جزئی شده اند. اما جابجایی اتم های انتهای لایه داخلی در دو حالت تفاوت زیادی با هم دارند. این بدان معنی است که از طریق پیوندهای واندروالس نیرو به دیواره داخلی هم انتقال یافته است. بنابراین مشخص گردید که تغییر شکل نانولوله کربنی چند دیواره اغلب منجر به جدایش لایه ها از هم میشود. همچنین مطالعات آن ها نشان داد که با افزایش ضخامت دیواره نانو لوله ها تنش های برشی بین لایه ها و زمینه افزایش می یابد. در این راستا پیشنهاد شده که اصلاح سطحی نانو لوله ها ایجاد پیوند بین ماده زمینه و نانو لوله ها می تواند نیروهای اعمالی به نانو لوله ها را کنترل نماید.
نمونه هایی از نانو کامپوزیت های با زمینه پلیمری:
همان طور که گفته شد نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری جزء مهمترین دسته از نانو کامپوزیت ها هستند و بیشترین کاربرد را دارند. در بخش قبل تا حدودی به معرفی این نانو کامپوزیت ها پرداختیم و برخی از خواص و کاربردهای آنها را مورد بررسی قرار دادیم. در این بخش قصد داریم به معرفی 2 نمونه از این نانو کامپوزیت ها که حاوی نانو لایه های خاک رس هستند و کاربردهای وسیعی در منابع مختلف دارند بپردازیم.
این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
