وبلاگ

:

نانو کامپوزیت ها دسته جدیدی از کامپوزیت ها هستند که پرکننده های مورد استفاده در زمینه پلیمری آنها دارای حداقل بعدی در حدود 1 تا 12 نانومتر را دارا می باشد. نانو کامپوزیت ها موادی هستند که از لحاظ فاز پیوسته دارای تنوع زیادی می باشند، و فاز پیوسته این مواد خود می تواند تک فاز و یا چند فاز باشد و یا شامل مواد پر کننده اضافی باشد تا برای مثال منجر به افزایش مکانیکی ماده شوند. نانو کامپوزیت ها با توجه به فاز پیوسته خود به سه دسته اصلی تقسیم می شوند. الف- نانو کامپوزیت های پلیمر (PNC) ب-نانو کامپویزت های سرامیکی (CNC) ج- نانو کامپوزیت های فلزی (MNC) نانو کامپوزیت های پلیمری نیز با توجه به بعد ذرات نانو به سه نوع اصلی تقسیم می شوند الف- نانو کامپوزیت های هم بعد. وقتی هر سه بعد فاز پراکند در محدوده نانو متر باشد به آن نانوهای هم بعد اطلاق می شود مانند سیلیکات های کروی، در این نوع ذرات نانو در یک فرم یا در یک قالب قرار دارند و اغلب دارای فرآیند سل ژل می باشند. ب-نانو کامپوزیت های دو بعدی: وقتی دو بعد فاز پراکنده در محدوده نانو باشد و بعد سوم بزرگتر و دارای ساختاری کشیده باشد ذرات نانومتری دو بعدی نام دارد مثل لوله های نانو کربنی و الیاف مویین از مشخصه های اصلی این مواد دانسیته پایین و خواص مکانیکی بسیار بالا می باشد. ج- نانو کامپوزیت های تک بعدی: در این گروه فاز پراکند دارای یک بعد در اندازه 100 تا 1000 نانومتر است، و پرکننده های در یک فرم می باشند و بصورت صفحه یا ورقه که فقط ضخامتی در حدود چند نانومتر دارند. مانند پلیمرهای با لایه های بلوری که با نفوذ زنجیره های پلیمری یا مونومرهای بین بلورهای لایه ای تهیه می شود و این سیستم اصلی تولید در صنعت می باشد. اما ذرات نانو نیز از لحاظ شکل خود به انواع مختلفی تقسیم می شوند که هرکدام کاربرد خاصی دارند که در زیر به بعضی از آنها اشاره شده است. الف- صفحه ای  

  ب- لیفی          ج- لوله ای          د- کره ای            و – سایر مواد     برای مثال، اغلب برای بالا بردن خواص مکانیکی و دادن خواص ضد نفوذ پذیری از ساختار صفحه ای استفاده می شود و برای بهبود سختی و استحکام نانوهای لیفی ترجیح داده می شود در صورتی که برای بهبود خواص نوری و الکتریکی از کروی استفاده می شود، در حال حاضر با اضافه کردن پر کننده های معمولی به کامپوزیت ها برهم کنشی بین آنها وجود ندارد امام با کوچک شدن این ذرات تمایلشان به ملکول های مجاور بیشتر و علاقه زیادی برای ایجاد اتصالات قوی پیدا می کنند و اگر این کوچکی در حد نانو شود این اتصلات بسیار قوی می شود و نام تقویت کننده نانو را می گیرند. مهم ترین ویژگی این نانو کامپوزیت هات بهبود خواص در مقادیر کم تقویت کننده است که اصولا این مقدار 1 تا 5 درصد حجمی ماده اصلی می باشد که می تواند خواص فیزیکی را تا 70% بهبود بخشد که متداول ترین تقویت کننده خاک رس می باشد که باعث ایجاد سطحی شفاف، کاهش تصاعدی ویسکوزیته، کم کردن دانسیته، کم کردن قابلیت اشتعال، نفوذپذیری کم و افزایش خواص فیزیکی مکانیکی می شود و یکی دیگر از نتایج خوب استفاده از این مواد این است که نیاز به تعدیل کننده و سازگار کننده ندارد. هدف در این تحقیق بررسی نانو کامپوزیت های پلیمری می باشد، اما نگاهی گذرا به نانو کامپوزیت های فلزی نیز خواهد شد. نانو ذرات آهن، کبالت و تهیه می شود و تحت یک عملیات حرارتی با هیدروژن و سیلیکات که دارای 0.1% تا 20% جرم وزنی ماده می باشد و کاتیونها و آنیونهای فلزی فرایند می شود. در این زمینه از ژل های سیلیکاتی استفاده می شود در ابتدا گاز هیدروژن نفوذ کرده و سایز ژل ها را کاهش می دهد و خواص مغناطیسی از خود نشان می دهد و در آخر رفتار Super-paramagnetic از خود نشان می دهند.