مقاله آشنایی با نانوکامپوزیت ها


دنلود مقاله و پروژه و پایان نامه دانشجوئی

مقاله آشنایی با نانوکامپوزیت ها مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۷۶  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود مقاله آشنایی با نانوکامپوزیت ها نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

 فهرست

فصل یکم.. ۱

مقدمه ای بر نانوتکنولوژی.. ۱

۱-۱) مقدمه. ۲

۱-۲) نانوتکنولوژی چیست؟. ۲

۱-۳) عناصر پایه در فناوری نانو. ۴

۱-۳-۱) روش های ساخت عناصر پایه. ۵

۱-۴) نانوذرات… ۶

۱-۴-۱) خواص نانوذرات… ۷

۱-۴-۲) روش های تولید نانوذرات… ۸

۱-۴-۳) متداولترین نانوذرات… ۹

۱-۴-۴) کاربردهای نانوذرات… ۱۱

فصل دوم. ۱۲

آشنایی با نانوکامپوزیت ها ۱۲

۲-۱) مقدمه. ۱۳

۲-۲ ) نانوکامپوزیت چیست؟. ۱۴

۲-۲-۱) طبقه بندی نانوکامپوزیت ها ۱۵

۲-۳) نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری.. ۱۷

۲-۳-۱) روش های تولید نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری.. ۱۹

۲-۳-۲) نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری حاوی نانوذرات… ۲۳

۲-۳-۳) نانوکامپوزیت های زمینه پلیمری حاوی نانولایه ها ۲۵

۲-۳-۴) نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری حاوی نانو الیاف کربنی.. ۳۰

۲-۳-۵ ) نانو کامپوزیت های پلیمری حاوی نانو لوله های کربنی.. ۳۱

۲-۳-۶) طراحی نانو کامپوزیت های پلیمری.. ۳۵

۲-۴) نمونه هایی از نانو کامپوزیت های با زمینه پلیمری: ۳۹

۲-۴-۱) نانو کامپوزیت های پلیمر- خاک رس… ۳۹

کریستالیزه شدن نانو کامپوزیت: ۴۲

اثر ورقه های سیلیکات به عنوان تقویت کننده: ۴۴

۲-۴-۲) روشهای ساخت نانو کامپوزیت پلیمر- خاک رس… ۴۴

۲-۴-۳) نانو کامپوزیت نایلون- ۶- خاک رس… ۴۸

روش پلیمریزاسیون در جا برای ساخت نانوکامپوزیت نایلون-۶٫ ۴۹

توجیه شکل گیری نانوکامپوزیت نایلون-۶ طی فرآیند پلیمریزاسیون درجا ۵۲

۲-۵) نانوکامپوزیت های زمینه سرامیکی.. ۵۳

۲-۵-۱) نانوکامپوزیت WC/MgO… 54

2-5-2) نانوکامپوزیت Si3N4/SiC.. 54

2-5-3) نانوکامپوزیت Al2O3/Ni. 55

2-5-4) نانوکامپوزیت نیتریدسیلیسیم حاوی نانولوله کربنی چند دیواره. ۵۵

۲-۵-۵) نانوکامپوزیت Al2O3/SiC.. 56

2-6) نانوکامپوزیت های زمینه فلزی.. ۵۶

۲-۶-۱) نانوکامپوزیت Mg/SiC.. 57

2-6-2) نانوکامپوزیت زمینه فلزی حاوی نانولوله کربنی.. ۵۸

۲-۶-۳)نانوکامپوزیت Cu/Al2O3 59

2-7) نانوکامپوزیت های زمینه بین فلزی.. ۶۰

۲-۸) نکات مهم در طراحی نانوکامپوزیت ها ۶۰

۲-۹ ) خواص مهندسی نانوکامپوزیت ها ۶۱

تنش کششی.. ۶۳

خصوصیات ممانعت کنندگی.. ۶۴

دمای تغییر شکل تحت بار(DTUL). 65

خصوصیات بازیافت… ۶۵

خواص اشتعال پذیری.. ۶۶

۲-۱۰ ) کاربردهای نانوکامپوزیت ها در صنعت… ۶۷

منابع: ۶۹

منابع:

۱٫ Luo JJ, Daniel IM. Characterization and modeling of mechanical behavior of polymer /

 clay nanocomposites. Compos. Sci. Tech. 2003 , 1607.

2. Krikorian V, Pochan DJ. Poly ( L- latic acid ) / layered silicate nanocomposite : fabrication , characterization , and properties. , Chem. Mater. 2003 , 4317.

3. Okada A , Usuki A. The chemistry of Polymer – clay hybrids. Mater. Sci. Eng. C 1995 , 109.

4. Miyagawa H , Drzal Lt. Fracture behavior of epox / clay and epoxy / silica nanocomposite. In : Proceedings of the 14th international conference on composite materials ( ICCM-14 ) , San Diego ; 2003 , 512a.

5. Fukushima H. Drzal LT. Graphite nanocomposites : structural and electrical properties. In : Proceedings of the 14th international conference on composite materials ( ICCM-14 ) , San Diego ; 2003 , 532a.

6. Merkulov VI , Lowndes Dh , Wei YY , Eres G , Voelkl E. Patterned growth of individual and multiple vertically alignd carbon nanofibers. Appl. Phys. Lett. 2000 , 3555.

7. Hartmut Fischer , Polymer Nanocomposite : from Fundamental research to specific application , Mater. Sci. and Eng. C 23 ( 2003 ) 763-772.

8. Endo M , Kim YA , Hayashi T , Fukai Y , Oshida K , Terrones M , et al. Structural characterization of cup – stacked – type nanofibers with an entirely hollow core. Appl. Phys. Lett. 2002 , 1267.

9. Endo M , Kim YA , Ezaka M , Osada K , Yanagisawa T , Hayashi T , et al. Selective and efficient impregnation of metal nanoparticles on cup – stacked – type carbon nanofibers. Nano Letters 2003 , 723.

10. Finegan IC , Tibbetts GG , Gibson RF. Modeling and characterization of damping in carbon nanofiber / Polypropylene composites. Compos. Sci. Tech. 2003 , 1629.

11. Bernadette A. Higgins , William J. Brittain , European polymer Journal 41 (2005) , 886.

12. Thostenson ET , Ren ZF , Chou TW. Advances in the science and technology of carbon nanotubes and their composites : a review. Compos. Sci. Tech. 2001 , 1899.

13. Li CY , chou TW. Elastic moduli of multi – walled carbon nanotubes and the effect of van der Waals forces. Compos. Sci. Tech. , 2003 , 1517.

14. Yu MF , O , Dyer M , Moloni K , Kelly T , Ruoff RS. Strength and breaking mechanism of multi – walled carbon nanotubes under tensile load. Science , 2000 , 40.

15. Gojny FH , Wichmann MHG , Ko pke U , Fiedler B , Schulte K. Carbon nanotube – reinforced epoxy – composites : enhanced stiff – ness and fracture toughness at low nanotube content. Compos. Sci Tech. , 2004 , 2363.

16. Thostenson ET , Chou TW. Aligned multi – walled carbon nanotube reinforced composites : processing and mechanical characterization. J. Phys. D , 2002 , 77-80.

17.Wagner HD , Vaia RA. Nanocomposites : issues at the interface. Mater Today , 2004 , 38-42.

18. NASA Tech Briefs , Mar – ۲۰۰۴ , p. 46 , also NASA TSP MSC – ۲۳۳۰۱ “ Elastomer Filled with single – wall Carbon Nanotubes “.

۱۹٫ Sinnott SB. Chemical functionalization of carbon nanotubes. J Nanosci. Nanotech. 2002 , 113.

20.Liu J , Rinzler AG , Dai HJ , Hafner JH , Bradley RK , Boul PJ , et al. Fullerene pipes. Science , 1998 , 1253.

21. Eitan A , Jiang KY , Dukes D , Andrews R , Schadler LS. Surface modification of multiwalled carbon nanotubes : toward the tailoring of the interface in polymer composites. Chem. Mater . , 2003 , 3198.

22. Schadler LS , Jiang K , Andrews R , Eitan A. Nanotube reinforced polymer composites : tailoring the interface for improved mechanical properties. In : Proceedings of the 14 th International conference on composite materials ( ICCM – ۱۴ ) , San Diego , 2003 422 (b).

23. Crespi VH , Chopra NG , Cohen ML , Zettl A , Radmilovic V. Site Selective Radiation damage of Collapsed carbon nanotubes. Appl. Phys. Lett. 1998 , 2435.

24. Hu Y , Jang I , Sinnott SB. Modification of carbon nanotube polystyrene matrix composites through polyatomic – ion beam deposition : predictions from molecular dynamics simulations Compos. Sci. Tech. 2003 , 1663.

25. Ni B , Andrews R , Jacques D , Qian D , Wijesundara MBJ , Choi YS , et al. A combined computational and experimental stydy of ion – beam modification of carbon nanotube bundles. J. Phys. Chem. B 2001 , 12719.

26. Shetty HR , Chou TW. Mechanical – properties and failure characteristics of FP – aluminum and W – aluminum composites. Metall Trans. A 1985 , 853.

27. Thosten son ET , Chou TW. Nanotube buckling in aligned multi – wall carbon nanotube composites. Carbon 2004 , 42 (14) : 3015 – ۸٫

۲۸٫ M. Sherif El – Eskandarany. Journal of alloys and Compounds 296 ( 2000 ) 175-182.

29. Xin Xu , Sen Mei , J. M. F. Ferreira Journal of the European ceramic Society ( 2005 ) , 313.

30. Guo – Jun Lia , Xiao – Xian Huangb , jing – kun Guo , Materials Research Bulletin 38 ( 2003 ) 1591 – ۱۶۰۰٫

۳۱٫ Cs. Bala zsia Z. Ko nyab , F. We’bera , L. P. Biro’c , P. Arato , Materials Science and Engineering C 23 ( 2003 ) 1133-1137.

32. H. Z. Wang , L. Gao and J. K. Guo , Journal of the European ceramic Society 19 ( 1999 ) 2125.

33. X. C. Tong , H. S. Fang , Metall. Mater. Trans. A , 29. (1998 ) , 893.

34. David O’sullivan , Materials Ireland Research Centre , University of Limerick , Ireland , New Alumina Based Ceramic Materials for Abrasive and Wear Applications.

35. Composites Science and Technology 64 ( 2004 ) 2009 – ۲۰۱۴٫

۳۶٫ Jie Lana , Yong Yangb , Xiaochun Lib. Materials Science and Engineering A 386 ( 2004 ) 284-290.

37. D. Y. Ying , D. L. Zhang , Materials Science and Engineering A 286 ( 2000 ) 152-156.

38. T. Kuzumaki , K. Miyazawa , H. Ichinose and K. Ito , J. Mater. Res 13 ,( 1998 ) , 2445.

39. T. Kuzumaki , O. Ujiie , H. Ichinose and K. Ito , Adv. Eng. Mater. 2 , ( 2000 ), 416

40. W. X. Chen , J. P. Tu , H. Y. Gan , Z. D. Xu , Q. G. Wang , J. Y. Lee Z. L. Liu and X. B. Zhang , Surface and Coatings Technology 160 , ( 2002 ) 68

 ۱-۱) مقدمه

سال ۱۹۵۹ سالی تاریخی برای علم و تکنولوژی است. در این سال فناوری مهندسی مولکولی (نانوتکنولوژی) اولین بار توسط ریچارد فاینمن[۱]، برنده جایزه نوبل فیزیک که ملقب به پدر علم نانوتکنولوژی است مطرح شد. وی بیان کرد فضای زیادی در پایین وجود دارد[۲]. همین جمله پایه علم نانوتکنولوژی شد. در حقیقت او این نکته را مطرح ساخت که اصول علم فیزیک چیزی جز امکان ساختن اتم به اتم اشیاء بیان نمی کنند. او پیشنهاد کرد که می توان اتم های مجزا را دستکاری کرد و مواد و ساختارهای کوچکی را تولید نمود که خواص متفاوتی دارند.

در دهه ۵۰ و ۶۰ میلادی فعالیت های زیادی روی ذرات فلزی کوچک در حال انجام بود. در آن زمان این فعالیت ها را نانوتکنولوژی نمی نامیدند. تولید سیلیکون متخلخل در سال ۱۹۶۵ و یا کار روی تولید ذرات نانومتری فلزات قلیایی به وسیله تبخیر فلز سدیم ، پتاسیم و چگالش سریع آن ها، از جمله این فعالیت ها بود. سیال های مغناطیسی نیز در دهه ۶۰ توسعه یافتند. این مواد شامل نانوذرات مغناطیسی هستند که در یک مایع توزیع شده اند.

 ۱-۲) نانوتکنولوژی چیست؟

پیشوند نانو در اصل یک کلمه یونانی است. معادل لاتین این کلمه، Dwarf است که به معنی کوتوله و قد کوتاه است. این پیشوند در علم مقیاس ها به معنی یک میلیاردم است.

بنابراین این یک نانومتر، یک میلیاردم متر است. این مقیاس را با ذکر مثال هایی عینی، بهتر می توان حس کرد.  یک تار موی انسان بطور متوسط قطری حدود ۵۰۰۰۰ نانومتر دارد. کوچکترین اشیای قابل دید توسط چشم غیرمسلح اندازه ای حدود ۱۰۰۰۰ نانومتر دارند.

به بیان ساده تر علم نانو مطالعه اصول اولیه مولکول ها و ساختارهای با ابعاد بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. این ساختارها را نانوساختار می نامیم. نانوتکنولوژی، کاربرد این ساختارها در دستگاه­های با اندازه نانومتری است.

تعریف دیگری که می توان از نانوتکنولوژی ارائه نمود این است که نانوتکنولوژی شکل جدیدی از ساخت مواد بوسیله کنترل و دستکاری واحدهای ساختمانی آن ها در مقیاس نانو است. می توان گفت نانوتکنولوژی تولید کارآمد مواد و دستگاه­ها و سیستم ها با کنترل ماده در مقیاس طولی نانومتر و بهره برداری از خواص و پدیده های نوظهوری است که در مقیاس نانو توسعه یافته اند.

یکی از ویژگی های مهم نانوتکنولوژی، جنبه چندرشته ای بودن آن است. مفهوم چند رشته ای در نانوتکنولوژی بدان معناست که نیروی کاری نانوتکنولوژی باید دارای بینش وسیعی از مفاهیم زیست شناسی، فیزیک، شیمی، اصول مهندسی طراحی، کنترل فرآیند و محصولات باشد. برای درک مفاهیم پایه ای و تدوین قوانین در مقیاس نانو تقریباً به تمامی علوم نیاز است. اصل چند رشته ای بودن نانوتکنولوژی بیانگر این حقیقت است که این علم رشته جدیدی نیست بلکه رویکردی جدیدی در تمام رشته هاست و تمام عرصه های مختلف علم و فناوری را در برمی گیرد. آنچه باعث ظهورنانوتکنولوژی شده، نسبت سطح به حجم بالای نانو مواد است. این موضوع یکی از مهمترین خصوصیات مواد تولید شده در مقیاس نانو است. در مقیاس نانو، اشیاء شروع به تغییر رفتاری می کنند و رفتار سطوح بر رفتار توده ای ماده غلبه می کند.

 در این مقیاس برخی روابط فیزیکی که برای مواد معمولی کاربرد دارند، نقض می شوند. در حقیقت در این مقیاس، قوانین فیزیک کوانتوم وارد صحنه می شوند و امکان کنترل خواص ذاتی ماده از جمله دمای ذوب، خواص مغناطیسی، ظرفیت بار و حتی رنگ مواد، بدون تغییر در ترکیب شیمیایی ماده وجود خواهد داشت.

 ۱-۳) عناصر پایه در فناوری نانو

تفاوت اصلی فناوری نانو با فناوری های دیگر در مقیاس مواد و ساختارهایی است که در این فناوری مورد استفاده قرار می گیرند. البته تنها کوچک بودن اندازه مدنظر نیست، بلکه زمانی که اندازه مواد در این مقیاس قرار می گیرد، خصوصیات ذاتی آنها از جمله رنگ، استحکام، مقاومت به خوردگی و … تغییر می یابد.

در حقیقت اگر بخواهیم تفاوت این فناوری را با فناوری های دیگر به صورت قابل ارزیابی بیان نماییم، می توانیم وجود عناصر پایه را به عنوان یک معیار ذکر کنیم. عناصر پایه در حقیقت همان عناصر نانومقیاسی هستند که خواص آنها در حالت نانومقیاس با خواص شان در مقیاس بزرگتر فرق می کند.

اولین و مهمترین عنصر پایه، نانو ذره[۳] است. منظور از نانوذره، همانگونه که از نام آن مشخص است، ذراتی با ابعاد نانومتری در هر سه بعد می باشد. نانوذرات می توانند از مواد مختلفی تشکیل شوند، مانند نانوذرات فلزی، سرامیکی و … .

دومین عنصر پایه، نانوکپسول[۴] است. همان طور که از اسم آن مشخص است، کپسول هایی هستند که قطر نانومتری دارند و می توان مواد مورد نظر را درون آنها قرار داد و کپسوله کرد.

عنصر پایۀ بعدی نانو لوله کربنی[۵] است. این عنصر پایه در سال ۱۹۹۱ در شرکت NEC کشف شد و در حقیقت لوله هایی از گرافیت می باشند. اگر صفحات گرافیت را پیچیده و به شکل لوله در بیاوریم، به نانو لوله های کربنی می رسیم. این نانو لوله ها دارای اشکال و اندازه های مختلفی هستند و می توانند تک دیواره یا چند دیواره باشند. این لوله ها خواص بسیاری جالبی دارند که منجر به ایحاد کاربردهای جالب توجهی از آنها می شود.

عناصر پایه گوناگون و متنوع دیگری نیز وجود دارند، مانند مواد نانو بلوری توده ای، مواد نانوحفره ای، نانوالیاف ها، نانو سیم ها، فولرین ها و … . در قسمت های بعدی، با توجه به کاربردی که این عناصر پایه در ساخت نانوکامپوزیت ها دارند، به توضیح برخی از آنها خواهیم پرداخت.

 ۱-۳-۱) روش های ساخت عناصر پایه

به طور کلی عناصر پایه با دو رویکرد «بالا به پایین» و «پایین به بالا» قابل ساخت می باشند. در رویکرد بالا به پایین برای تولید محصول، یک ماده توده ای را، شکل دهی و اصلاح می کنند. در حقیقت دراین روش، یک ماده بزرگ را بر می داریم و با کاهش ابعاد و شکل دهی آن، به یک محصول با ابعاد نانو می رسیم. به عبارت دیگر، اگر اندازه یک ماده توده ای را به طور متناوب کاهش دهیم تا به یک ماده با ابعاد نانومتری برسیم، از رویکرد بالا به پایین استفاده کرده ایم. این کار اغلب و نه همیشه، شامل حذف بعضی از مواد به شکل ضایعات است. مثل ماشین کاری یک بخش فلزی از یک موتور یا نانو ساختاری کردن فلزات به طریق تغییر شکل دهی که شامل ضایعات نیست. از دیگر روشهای ساخت این نوع از مواد، می توان به لیتوگرافی، فرآوری مکانیکی،  فرآوری حرارتی و ریسندگی اشاره کرد.

رویکرد پایین به بالا درست عکس رویکرد بالا به پایین می باشد. دراین رویکرد محصول از کنار هم قرار دادن مواد ساده تر بوجود می آید، مانند ساخت یک موتور از قطعات آن، در حقیقت کاری که در اینجا انجام میشود، کنار هم قراردادن اتم ها و مولکولها (که ابعاد کوچکتر از مقیاس نانو دارند) برای ساخت یک محصول نانومتری است. تصور کنید قادریم اتم ها و مولکول ها را به طور واقعی ببینیم و آنها را به طور دلخواه کنار هم قرار دهیم تا شکل مورد نظر حاصل شود. معمولاً روش های پایین به بالا ضایعاتی ندارند.

رسوبی دهی فاز گاز، رسوب دهی از فاز مایع، الگو برداری از نانو ساختارها، قوس الکتریکی، خودآرایی در محلول و …، برخی از روشهای ساخت مواد با رویکرد پایین به بالا هستند.

 ۱-۴) نانوذرات

 

75,000 ریال – خرید

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید. 

 

مطالب پیشنهادی:
  • پایان نامه ساخت نانوذرات فریت نیکل ـ روی به روش همرسویی
  • پایان نامه اثر میدانی
  • مقاله نانو لوله های کربنی
  • مقاله بررسی روشهای تولید و خواص مختلف نانوکامپوزیتهای Epoxy –CNT
  • مقاله رده بندی کالا ها در یک فروشگاه الکترونیکی – یک رهیافت فازی
  • برچسب ها : , , , , , , , , , , , , ,
    برای ثبت نظر خود کلیک کنید ...

    براي قرار دادن بنر خود در اين مکان کليک کنيد
    به راهنمایی نیاز دارید؟ کلیک کنید
    

    جستجو پیشرفته مقالات و پروژه

    سبد خرید

    • سبد خریدتان خالی است.

    دسته ها

    آخرین بروز رسانی

      یکشنبه, ۱۴ آذر , ۱۳۹۵
    
    اولین پایگاه اینترنتی اشتراک و فروش فایلهای دیجیتال ایران
    wpdesign Group طراحی و پشتیبانی سایت توسط دیجیتال ایران digitaliran.ir صورت گرفته است
    تمامی حقوق برایdjkalaa.irمحفوظ می باشد.