تعریف

21

description

تعریف. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of تعریف

از م�واد پليم�ري نس�ل جدي�دي نانوكامپوزيته�اي هس�تند ك�ه ش�امل ي�ك م�اتريس پليم�ري و كم�تر از

درص�د وزني از ي�ك تق�ويت كنن�ده ن�انومتري 10مي باش�ند. تق�ويت كنن�ده ه�اي ن�انومتري ب�ه علت

(زي�اد، ابع�اد ( L/Dداش�تن نس�بت ط�ول ب�ه قط�ر در ب�اال بس�يار س�طح م�يزان و كوچ�ك بس�يار نظ�ير معم�ولي ه�اي كنن�ده تق�ويت ب�ا مقايس�ه بارگ�ذاري س�طح در تال�ك، و شيش�ه الي�اف

loading)) كم�تري ب�اعث بهب�ود خ�واص م�ورد نظ�رگردي�ده و مس�ائل مرب�وط ب�ه تق�ويت كنن�ده ه�اي و نق�ايص س�طحي ، وزن اف�زايش نظ�ير رايج

مشكالت فرآيندي در آنها كمتر ديده مي شود.

ب��ا • مقايس��ه در نه��ايي قطع��ه كم��تر وزن كامپوزيتهاي معمولي

بارگ�ذاري • ب�االتر در م�يزان اس�تحكام مك�انيكي كمتر

مقاومت باال در برابر نفوذ گازها و بخارات •سطح ظاهري بهتر •فرآيندپذيري راحت تر •تحمل حرارتي باالتر•

درصد وزني، 2-5نانوکامپوزيت ها در مقادير •خواص پليمرهاي خالص را به طرز قابل توجهي بهبود مي دهند. اين ارتقاي خواص عبارتند از:

( مانند نفوذپذيري ( barrierخواص عبور پذيري•و مقاومت در برابر حالل ها؛

خواص نوري ؛ •هدايت يوني ؛•

افزايش پايداري حرارتي و مقاومت در برابر •شعله )آتش( در مقادير بسيار كم پركننده ؛

نانوکامپوزيت هاي مورد استفاده در صنعت •نسبت به ( clay)پالستيك ،قيمت پايين نانوکلي

ساير پركننده هاي نانو و امكان استفاده از روش اختالط مذاب در پالستيك ها ؛

پودره�اي نانوک�امپوزيت نس�بت س�طح ب�ه حجم •بيش�كل ح�الت در نس�بت اين دارن�د. ب�االيي

نسبت به حالت بلوري، بيشتر است.

كس�ر زي�ادي از اتمه�ا در س�طح ذرات پودره�اي •نانوک�امپوزيت و ي�ا در م�رز دان�ه ه�اي ريزس�اختار

نانوکامپوزيت ها قرار دارند.

ع�دم توزي�ع يكن�واخت ف�از دوم در ف�از زمين�ه در نانوک�امپوزيت •ه�ا، خ�واص مك�اني�كي ن�انوک�ام�پوزيت ه�ا را� ك�اهش ميد�ه�د. تجم�ع ذ�رات پ�و�در� بس�يار� ري�ز د�ر �نانوک�ا�مپوزيت� ه�ا م�و�جب اف�زايش مك��ان�يكي ك��ا�هش ��خ��واص� ش��ده،� آنه��ا س��ط�حي ان��رژي�

ن�انوکا�مپ�وزي�ت ها �ر�ا به� دنبال� �دارد. همچ�نين اس�تفاده از م�واد ش�يميايي گ�ران قيمت ب�راي توزي�ع •

بهم از� و �جل�وگ�يري ف�از �زمي�ن�ه� د�اخ�ل در دو�م� ف�از ي�كن�و�اخت چس�بي�دن� ذر�ات �پ�ودر �نان�وک�امپ�و�زيت�ي و س�اخ�ت �نان�وک�امپوزيت ب�اعث ب�اال، و� �خ�واص مك�ان�يكي ه�ايي �ب�ا ريزس�اخ�تار�ي �همگن

غي�را�قتصاد�ي شدن �و هم�چنين پ�ي�چيدهت�ر� شدن فر�آيند ميگردد.

قطعات داخلي و خارجي خودرو •

بس�ته بن�دي ه�اي مق�اوم در براب�ر نف�وذ گازه�ا و •بخارات

الياف مستحكم براي صنعت نساجي •

ابزارآالت صنعتي و لوازم خانگي •

الف- مخلوط سازی مستقیم•

ب- فرآوری محلول •

ج- پلیمریزاسیون درجا•

در این روش ابت�دا ن�انوذرات تهی�ه ش�ده ب�ه ص�ورت •س�وسپانس�یون د�ر ی�ک حالل ح�ل ش�ده� و �س�پس ب�ه مخ�ل�وط و می �ش�ود اض�اف�ه پلیم�ری م�حل�ول� حاص�له �توس�ط ی�ک �پ�رس �هی�د�رولی�ک� د�ر ی�ک ق�ا�لب ا�کس�ت�رود می �ش�ود� و در� �نه�ایت� ص�فحا�ت ن�ا�زک ب�ه بس�تر ر�وش �ان�تخ�اب در �این می �آین�د.� د�س�ت� ای�ن دو ن�وع ذارت �و س�ا�ز�گار�ی ا�نتخ�اب پ�لیم�ری، گ�و�ن�ه ب�ا یک�د�یگر و ن�ح�وه� ی� ت�وز�ی�ع ذرات� �از نک�ات

حائز� اهمیتی است �که ب�ایستی بر� آن ف�ائق� آییم.

زمین�ه • ه�ای نانوک�امپوزیت تولی�د ب�رای معم�والً روش این از کرب�نی نانوالی�اف ح�اوی پلیم�ری این روش م�یزان اس�تفاده می ش�ود. مح�دودیت ف�ا�ز تق�ویت� کنن�ده ی�ا هم�ان م�واد پ�رکنن�د�ه اس�ت. ب�ه ع�ن�وان� مث�ال �ب�رای� تولی�د ن�انوک�امپ�وزیت س�یلیکا/پلی

س�یل�یکا ن�انوذر�ات م�یزان� ح�داک�ثر 20پ�روپیلن ال�بت�ه �ب�ه نظ�ر �م�ی باش�د.� د�رص�د وزنی می� �توان�د رس�د� آگل�وم�ره ش�د�ن )ب�ه �ه�م چس�بیدن( ذ�ر�ات ن�یز

از دیگ�ر محدودیت� های� این رو�ش باشد.

با اس�تفاده از این روش می ت�وان ب�ر بعض�ی از مح�دودیت •ه�ا�ی روش م�خل�وط س�ازی �مس�تق�یم غلب�ه ک�رد، ض�من آنک�ه می �ت�وا�ن م�یز�ان آگل�ومراس�ی�ون و �کلوخ�ه ای ش�دن ن�انوذرات در م�اده �پلیم�ری را �ک�اهش د�اد. �در این روش ب�ه دو ص�ورت اگ�ر ک�رد. تو�لی�د را پلیم�ری ه�ای ن�انوک�امپ�وزیت ت�وان م�ی در آن کنن�دهء تق�وی�ت ن�انوذر�ات و پلیم�ری� زمی�ن�ه م�ادهء یک�دی�گر �قاب�ل ح�ل ش�دن باش�ند،� محل�ول� حاص�ل �را می ت�وان تولی�د و �نان�وک�ا�مپوزیت ک�رده گ�ری� ریخت�ه ق�ال�ب؛ ی�ک در� نم�و�د�. در غ�یر� این� ص�و�رت م�خل�وط م�واد� �نان�وک�امپوزی�ت در حالل، ب��ا ��تبخ��یر� نه��ای�ت در� و ح��ل ��ش��ده� ح�الل� ی��ک

نانو�کامپوزیت� مورد ن�ظر ب�ه دست می �آید.

در • پلیم�ری بس�تر پلیمریزاس�یون روش این در در من�ومر و انج�ام می ش�ود ن�انوذرات حض�ور حین رش�د، ذرات پ�ر کنن�ده را در ب�ر می گ�یرد. توزی�ع ذرات این روش نح�وهء نکتهء کلی�دی در ن�انو در من�ومر اس�ت. ب�ا کن�ترل پیون�د بین ذرات ن�انو و م�اده زمین�ه، می ت�وان توزی�ع م�ورد نظ�ر را ه�ای نانوک�امپوزیت از آورد. بس�یاری ب�ه دس�ت تولی�د این روش ب�ا ت�وان را می پلیم�ری زمین�ه

کرد.

به ط�ور مث�ال نانوک�امپوزیت ه�ای ح�اوی نانوالی�ه •ه�ای گ�رافیت ک�ه دارای ه�دایت الک�تریکی ب�اال و تولی�د روش این از هس�تند، کمی پ�ذیری نف�وذ ه�ا نانوک�امپوزیت این تولی�د ب�رای ش�وند. می ابت�دا ب�ا ام�واج م�افوق ص�وت الی�ه ه�ای گ�رافیت در من�ومر ب�ه ص�ورت یکن�واخت توزی�ع می ش�وند درج��ا پلیمریزاس��یون ب��ا نه��ایت در و

نانوکامپوزیت به دست می آید.

نکت�ه ای ک�ه در روش ه�ای تولی�د نانوک�امپوزیت ه�ای پلیم�ری •توزی�ع کن�د، می متم�ایز� یک�دیگر از را آن و دا�رد ا�همیت منا�س�ب م�ادهء �پ�ر کنن�د�ه اس�ت.� ب�ا� اص�الح� س�طحی� می ت�وان ای�ن تو�زی�ع �را ب�ه� ش�کل یکن�و�اخت ب�ه گون�ه �ای انج�ام داد ک�ه ا�ز آ�گلوم�را�س�یون� ا�ج�زا�ی �ن�انومتر�ی� م�ادهء پ�ر�کنن�ده ج�لوگ�یری ش�ود و تو�زی�ع من�اس�ب ف�از تق�ویت �کنن�ده ف�راه�م گ�ردد. در فص�ل اص�الح ف�رآین�د�ها، ای�ن ت�م�ام در مهم نکت�ه� واق�ع� از� اس�تفا�ده ن�انوذر�ه �می �با�ش�د. و پلی�م�ر ب�ی�ن مش�ت�رک ف�راین�د�های� س�طح�ی س�بب� توز�ی�ع� ی�کن�و�اخت ف�از� ت�ق�ویت ک�نن�ده اس�تحک�ام و� م�دول ش�ده،� �اف�زایش ب�س�تر �پلیم�ری� د�ر

ن�انوکا�مپوزیت �را به� دنبال� خواه�د داشت.�

درصد رشد ساالنه

2020

2010

2005

293190

کل نانوکامپوزیت ها15670

272540

نانوکامپوزیت های 14969برپایه ترموپالستیک ها

نانوکامپوزیت های 5565071برپایه ترموست ها

درصد رشد ساالنه

20082003

کل نانوکامپوزیت ها18.4211.190/8

نانوکامپوزیت های 9.93220برپایه ترموست ها

اخ�يرا ج�نرال موت�ورز تهي�ه اولين قطع�ات نانوك�امپوزيت •ا�ولفي�ني) تنه�ا - POپلي رس�( �را �ك�ه �ح�اوي� 5/2خ�اك

د�رص�د �پرک�نن�ده مع�د�ن�ي ا�س�ت، �گ�ز�ارش� ك�ر�ده �اس�ت. اي�ن م�حص�ول� ا�ز �لح�اظ� س�فتي مع�اد�ل اولف�ين� گرم�انرم ح�اوي

در�ص�د� ص�رف�ه 20د�ه� بر�اب�ر پر�ك�نن�د�ه� تا�ل�ك �اس�ت� و م�و�جب �ج�وي�ي د�ر� وزن �ميش�ود.� ا�ين� قط�ع�ات د�ر� ص�فحه� ه�ا�ي بدن�ه

ا�ستي�ش�نهاي م�د�ل ا�س�ت�فاد�ه �ش�ده� �اس�ت. 2002خ�ارجي� ب�رآور�د� ش�د�ه� �ك�ه� اس�ت�فاده� گ�س�ت�ر�د�ه نان�و�ك�ام�پوزيت ه�ا در� �خو�د�رو�ه�ا تنه�ا �د�ر �آ�مريك�ا م�ي�توا�ن�د� ي�ك �و �نيم �م�ي�لي�ار�د �ل�ي�ت�ر ب�ا�ع�ث كن�د �و س�ا�ليا�ن�ه �ص�ر�ف�ه �ج�و�يي� �اي�ج�ا�د� د�ر س�و�خ�ت مي�لي�ا�ر�د پ�نج� ب�ه� �م�يزا�ن تول�ي�د �د�ي� �اكس�ي�د�ك�ربن� ك�اه�ش�

كيلوگرم در سال شود.