نانولوله های کربنی یکی از ساختارهای کربن می باشند که اولین بار به طور اتفاقی در سال 1991 توسط پژوهشگر ژاپنی به نام «سومیوایجیما» متخصص میکروسکوپ آزمایشگاهnec، کشف شدند . این نانو مواد به دلیل خواص الکتریکی و مکانیکی منحصر به فردی که دارند مورد توجه دانشمندان قرار گرفتند . خواص ویژه نانولوله های کربنی(نسبت طول به قطر بسیار بزرگ آنها) سبب گردیده است که از آنها جهت بهبود توسعه کامپوزیتها ، سیستمهای میکرو الکترومکانیکی(mems) و نانو الکترومکانیکی(nems) استفاده شود . از نانولوله های کربنی می توان به عنوان منابع گسیل میدان الکتریکی ، فیلترهای شیمیایی و سیستم های ذخیره سازی گازهایی چون آرگون و هیدروژن استفاده نمود . نانولوله های کربنی از پیچیده شدن صفحات کریستالی و تک اتمی گرافیت به دست می آیند . گذشته از استحکام کششی فوق العاده آنها ، خواص الکتریکی گوناگونی ، بسته به نوع پیچش صفحات گرافیتی و قطرشان ، به نمایش گذاشتند و می توانند نیمه رسانا یا رسانا باشند . جهت کاربردی کردن نانولوله های کربنی ، تصفیه آنها امری مهم است تا بتوان نانولوله های کربنی با خلوص بالا را جهت کاربردهای مختلف و در صنایع متفاوت از جمله صنعت نانوالکترونیک به کار برد . نانولوله های کربنی به روش های گوناگونی از جمله روش تخلیه قوس الکتریکی ، روش تابش لیزر و روش رسوب بخار شیمیایی(cvd) تولید می شوند . در این تحقیق نانو لوله های کربنی چند دیواره(mwcnts) به روش رسوب بخار شیمیایی(cvd) بر روی کاتالیزور آهن(fe) تولید شده اند . سطح این نانولوله ها دارای انواع آلودگی های کربنی شامل خوشه های کربنی ، فلورین ها و کربن های آمورف(بی شکل) و نیز کاتالیزور فلزی می باشد که در حین فرآیند تولید ، شکل گرفته و بر روی کیفیت ، خواص فیزیکی ، و در نتیجه محدودیت کاربرد آنها تأثیرگذار خواهد بود . همچنین سعی شده تا به کمک فرآیند اسیدشویی با استفاده از اسیدهایhclوhno3و h2so4 با مولاریته های مختلف به همراه عملیات فیزیکی شامل فرآیند حرارتی و رفلاکس با آلتراسونیک حذف آلودگی از سطح نانولوله ها صورت پذیرد . جهت بررسی و نتیجه گیری ، از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) و میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem) و همچنین طیف سنجی رامان و طیف سنجی پراش اشعه-x از نمونه ها قبل و بعد از عملیات خالص سازی استفاده شده است . واژه های کلیدی: نانولوله های کربنی، رسوب بخار شیمیایی، خالص سازی، میکروسکوب الکترونی، طیف سنجی رامان .

چکیده با توجه به خواص فوق العاده ای که از نانولوله های کربنی می شناسیم، از جمله استحکام کششی بالا (gpa 150)، مدول الاسیته (tp 1)، و پایداری حرارتی و هدایت الکتریکی نسبتاً زیاد ، این نانوساختارها را می توان به عنوان فاز تقویت کننده جهت ساخت نانوکامپوزیت هایی با خواص برتر و مطلوب تر به کار گرفت. از طرفی سرامیک ها و از جمله آلومینا موادی هستندکه به دلیل تحمل دمایی بالا بسیار مورد توجه و کاربرد در صنعت می باشند اما این مواد به دلیل ساختار مولکولی شان بسیار شکننده هستند که به نظر می رسد افزودن نانولوله ها با مدول یانگ بالا این مشکل را برطرف کند؛ با این وجود یکی از مشکلات اساسی، دشواری توزیع یکنواخت نانولوله ها در زمینه سرامیکی است. در این پروژه ضمن ساخت نانولوله های کربنی با استفاده از روش cvd بر آن بوده ایم تا با خالص سازی نانولوله های کربنی با استفاده از تکنیک های خالص سازی، در حد امکان به روش مطلوبی برای آماده سازی و خالص سازی فاز تقویت کننده دست یابیم تا به کارگیری آن در زمینه سرامیکی مثمر ثمر باشد. از طرف دیگر در ضمن آمیختن پودر سرامیکی به نانولوله ها از تکنیک هایی جهت آماده سازی پودر نانوکامپوزیت بهره گرفته ایم که مطابق شواهد موجود منجر به توزیع یکنواخت نانولوله ها در زمینه گردیده است. در پایان تست های مکانیکی بر روی نمونه های قطعات نانوکامپوزیت انجام گرفت و تغییرات استحکام، چگالی و درصد تخلخل نمونه ها بررسی شد. در قسمت دیگر پروژه به منظور دست یابی به توزیع همگن نانولوله ها در زمینه سرامیک برای دست یابی به پودر نانوکامپوزیت از رشد نانولوله های کربنی بر روی پودر آلومینا با استفاده از روش ccvd که روش نسبتاً نوین تری در ساخت پودر نانوکامپوزیت می باشد، پراختیم و عوامل مختلف موثر در آماده سازی این پودر ، مانند تغییر نوع گاز تغذیه، ابعاد نانوذرات کاتالیزور، تغییر درصد وزنی کاتالیزور، بررسی اثر دمایی و خالص سازی بر سنتز پودر نانوکامپوزیت از لحاظ کیفیت و کمیت فاز تقویت کننده و همچنین تاثیر این عوامل بر افزایش هدایت الکتریکی پودر نانوکامپوزیت در مقایسه با آلومینای خالص بررسی شد. لازم به ذکر است بررسی خواص الکتریکی پودر نانوکامپوزیت cnt/alumina (که با شرایط مختلفی آماده سازی شده بود) نسبت به پودر آلومینای خالص (که می دانیم مانند همه سرامیک ها تقربیا عایق می باشد) به صورت مقایسه ای با روش ولتامتری چرخه ای انجام گرفت و در پایان موفق به شناسایی بهینه شرایط برای سنتز پودر نانوکامپوزیت با بیشترین هدایت الکتریکی شدیم که مربوط به نمونه پودر نانو کامپوزیت آماده سازی شده حاوی wt% 10کاتالیزور نانو ذرات آهن در شرایط دمایی ?c 700 و با استفاده از منبع هیدروکربنی استیلن می باشد.

مجموعه خواص ممتاز نانولوله های کربنی همچون چگالی پائین، نسبت سطح به حجم بالا، تنوع ساختاری، مقاومت شیمیایی بالا، استحکام مکانیکی مطلوب، مدول یانگ بالا و خواص الکترونی ویژه، حوزه جذابی را برای محققین جهت مطالعه و یافتن کاربردهای آن در گستر? زیاد، بعنوان تقویت کننده در نانوکامپوزیت ها گرفته تا قطعات میکروالکترونیک مانند led، fed حسگرهای مولکولی و آشکارسازها فراهم نموده است. اولین مشکل پیشرو در بکارگیری این مواد نانوساختاری، ساختن آن با کیفیت بالا و با قابلیت تولید مجدد می باشد. زیرا پارامترهای زیادی بر مکانیزم رشد و خواص محصولات تولیدی تاثیر گذارند. از میان روش های مختلف سنتز نانولوله ها، روش رسوب گذاری بخار شیمیایی می تواند تا حدودی این مشکلات را بر طرف نموده و کنترل بهتری را بر مکانیزم رشد نانولوله ها فراهم می نماید. در این پایان نامه، با سنتز نانوذرات کاتالیزوری به روش تلقیح، اثر پارامترهای مختلف سنتز شامل، نوع بستر، نوع فلز کاتالیزور و اندازه آن، روش آماده سازی کاتالیزور، دمای سنتز، نوع گاز هیدروکربنی و اثر زمان کلسینه شدن نانوذرات کاتالیزوری بر رشد و ابعاد نانولوله ها به روش رسوب گذاری بخار شیمیایی مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که تمامی نانولوله های سنتز شده در این تحقیق از نوع چند دیواره بوده است. نتایج نشان می دهد که پارامترهای موثر بر رشد می توانند به شدت بر مورفولوژی، ابعاد، بهر? تولید، خلوص و کیفیت نانولوله های تاثیر گذار باشند. از میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری و نیز پراکندگی اشعه ایکس برای مشخصه یابی نانوذرات کاتالیزوری تهیه شده و نانولوله های کربنی سنتز شده به کار گرفته می شود.

جهت بررسی اثر ابعاد کاتالیزور بر ابعاد نانولوله های سنتز شده به روش ccvd نیاز به در اختیار داشتن نانوذرات کاتالیزوری با ابعاد گوناگون داریم. لذا برای این منظور در یک مرحله از طرح، با تغییر در صد وزنی کبالت نسبت به درصد وزنی ماده بستر، نانو ذرات اکسید کبالت با ابعاد مختلف، با بکار گیری روش تلقیح مرطوب بر روی بستر mgo سنتز گردید. به منظور مطالعه ساختار نمونه ها، از طرح پراش اشعه x( طیف xrd)، و همچنین جهت تحلیل مورفولوژی و توزیع ابعادی نانوساختارهای سنتز شده ، از تصاویر تهیه شده با میکروسکوپ الکترونی روبشی ( sem) و عبوری (tem) استفاده شد. نتایج حاصل از مطالعات انجام شده در مرحله اول طرح یعنی سنتز نانو ذرات کاتالیزور، نشان می دهد که با افزایش درصد وزنی کبالت نسبت به بستر mgo ابعاد نانوذرات کاتالیزور افزایش می یابد. همچنین با بررسی های به عمل آمده روی یافته های قسمت دوم طرح؛ یعنی سنتز cnts و مطالعه عوامل موثر در ابعاد نانولوله ها، این نتیجه حاصل شده است که با افزایش ابعاد نانوذرات کاتالیزور، قطر نانولوله های کربنی افزایش می یابد و با افزایش دمای سنتز، نانولوله هایی با قطر بزرگتر تولید می شوند.

بسیاری از قاب های بتن‎مسلح موجود، مطابق آیین نامه های قدیمی طراحی و ساخته شده اند. ضوابط این آیین نامه ها معمولاً دارای نواقصی در پیشنهاد جزییات آرماتورگذاری، به ویژه در ناحیه اتصال تیر به ستون بوده است. این گونه قاب ها اغلب ظرفیت لازم برای مقابله با زلزله را دارا نبوده و نیاز به تقویت و بهسازی دارند. در رابطه با این موضوع راه کارهای مختلفی از سوی پژوهشگران ارایه شده است. یکی از این روش ها افزودن مهاربند فلزی به قاب خمشی است. از جمله مزایای این سیستم می توان به افزایش مقاومت، انحراف تقاضا از ناحیه اتصال در قاب خمشی، تقویت اتصال تیر به ستون، تعارض نسبتا کم با معماری و تأسیسات اشاره کرد. این پژوهش با استناد به نتایج آزمایشی که توسط معصومی وتسنیمی انجام گرفته، به بررسی کیفی و کمی تغییرات پاسخ لرزه ای قاب های خمشی طراحی شده با جزییات آرماتور گذاری ناکافی در محل اتصالات که به وسیله مهاربند فلزی تقویت شده ، پرداخته که در آن نمونه ها شامل یک قاب بدون مهاربند و پنج مدل مهاربندی شده است. تفاوت نمونه های مهاربندی در نحوه اتصال مهاربند به قاب است. مدل‎های عددی نیز بر اساس نتایج آزمایش ساخته و توسعه داده شده است. در ساخت مدل های عددی ضعف اتصالات تیر به ستون در قاب خمشی مدل شده و بر اساس نتایج آزمایش کالیبره شده و به چند طبقه و چند دهانه توسعه داده شده اند. نتایج حاصل از تحلیل مدل های توسعه یافته مشابه نمونه های یک طبقه، نشان دهنده ارتقای پاسخ های لرزه ای در مدل های با اتصال مناسب ترِ مهاربند به قاب است. مدل سازی در این پژوهش به وسیله نرم افزارهای ansys و opensees انجام گرفته است. بر اساس نتایج آزمایش مورد استناد ، استفاده از مهاربند باعث افزایش چشمگیر در مقاومت و سختی قاب خمشی می شود. افزودن این سیستم هم چنین موجب افزایش قابلیت جذب و استهلاک انرژی شده است که این ویژگی ها در پاسخ مدل های عددی به خوبی قابل مشاهده است. بر اساس تحلیل های انجام شده، جزییات اتصال مهاربند به قاب و اندرکنش سیستم مهاربندی و قاب خمشی، در میزان بهبود پاسخ لرزه ای قاب تقویت شده نقش تعیینکننده ای را ایفا می کند.

خصوصیت یابی ذرات معلق در ابعاد نانو در یک محیط، با برخورد مستقیم نور مرئی ممکن نیست. زیرا ابعاد نانو ذرات در مقایسه با طول موج نور فرودی کوچک می باشد. در این پایان نامه تمامی معادلات ریاضی مرتبط با پراکندگی نور از سطح ذرات در ابعاد نانو را در نزدیکی فیلم نازک مورد بررسی قرار دادیم. بنابراین ابتدا بردارهای هارمونیک کروی (nوm) را با استفاده از معادلات ماکسول مطالعه کردیم و ضرایب میدان الکتریکی فرودی و پراکنده را با استفاده از روش t ماتریس مورد محاسبه قرار دادیم. سپس میدان های الکتریکی فرودی و پراکنده را بدست آورده و در نهایت با استفاده از یک رابطه خطی ماتریسی توانستیم عناصر ماتریس دامنه پراکندگی را در دور میدان محاسبه کنیم. از این قسمت به بعد یک سری شرایط مرزی خاص در مسئله وارد کردیم که این شرایط مرزی شامل یک سری روش های مجانبی و همچنین استفاده از یک شرط مرزی خاص برای یک کره همگن تنها(شرط مای) بود. در نهایت با استفاده از تمامی این شرایط مرزی خاص عناصر ماتریس دامنه پراکندگی را در محیط های مختلف مورد محاسبه قرار دادیم. همچنین در شرط مرزی کره کوچک که توسط ریلی ارائه شده بود به این نتیجه رسیدیم که برای یک ذره کروی که ابعادش در مقایسه با طول موج، پرتو تابشی کوچک باشد میدان الکتریکی ناشی از امواج کروی در داخل ذره کروی یکنواخت است. سپس به سراغ عناصر ماتریس پراکندگی مولر رفتیم و توانستیم با استفاده از ماتریس پراکندگی مولر بردارهای استوکس و همچنین سطح مقطع های پراکندگی مای را نشان دهیم. کار ارائه شده در این پایان نامه نشان می دهد که همچنین این امکان وجود دارد تا بتوان از الگوهای پراکندگی نانو ذرات و ساختارشان روی سطح برای شناخت و مشخصه یابی آن ها استفاده کرد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که امواج سطحی (امواج ناپایدار) محتمل ترین راه برای مشخصه یابی نانو ذرات روی سطح در یک زمان واقعی می باشند. چارچوب تئوری ارائه شده در اینجا بر اساس روش پیوندی جدیدی است که ترکیبی از روش t ماتریس و نظریه تصویر می باشد. تنها فرض در نظر گرفته شده این است که یک موج همگن به یک ذره برخورد می کند که در واقع به شکل موجی است که به صورت نمایی در حال ضعیف شدن باشد. از آنجاییکه اندازه ذرات خیلی کوچک (کمتر از صد نانومتر) است، در نتیجه این فرض کاملاً نامعقولی نیست و می تواند برای هدایت تلاش های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد.

در این تحقیق نانو لوله های کربنی به روش ccvd به کمک دو کاتالیزور نیکل، کبالت و ترکیب آن ها سنتز م شود. نانو ذرات کاتالیزوری به روش تلقیح مرطوب سنتز شده و در دمای 500 درجه سانتی-گراد کلسینه می شوند و این نانو ذرات کاتالیزوری برای سنتز نانو-لوله های کربنی و بررسی پارامتر هایی همچون نوع کاتالیزور و درصد کاتالیزور های ترکیبی و دمای سنتز و زمان سنتز مورد استفاده قرار می گیرند. و در ادامه نانو لوله های کربنی برای برررسی اثر خالص-سازی نیز تحت بررسی قرار می گیرند.در مرحله بعد نانو ذرات کاتالیزوری با استفاده از طیف پراش اشعه ایکس و نانو لوله های کربنی با استفاده از تکنیک های ، sem و tem برای بررسی ساختار و قطر نانو لوله های کربنی مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج حاصل از این بررسی ها نشان می دهد که استفاده از کاتالیزور های ترکیبی نتایج خوبی را در کیفیت و ساختار نان لوله-های کربنی می دهد. قطر نانو لوله های کربنی با طولانی تر شدن زمان واکنش افزایش یافته و دما نیز بر قطر نان لوله-های کربنی تاثیر گذار می باشد و بهینه ترین دما دمای 700 درجه سانتی گراد می باشد که توزیع قطر در آن یکنواخت می باشد. و قطر نانو لوله های کربنی با افزایش میزان کاتا لیزور نسبت به اکسید منیزیم افزایش می یابد. واژه های کلیدی:

در این تحقیق سنتز نانولوله های کربنی تولید شده به روش رسوب گذاری بخار شیمیایی گاز تغذیه استیلن در حضور کاتالیست های آهن و کبالت حمایت شده با بستر زئولیتی را مورد بررسی قرار داده ایم. اثر تخلخل ماده بستر و انواع مختلف کاتالیست اعم از سیستم یگانه و دوگانه کاتالیستی و درصد وزنی کاتالیست در ماده بستر به عنوان پارامتر های کاتالیستی، بر نحوه رشد و کیفیت نانولوله های کربنی مورد مطالعه قرار گرفته اند. از طرفی اثر پارامتر های رشد همچون دما و زمان سنتز بر میانگین قطری نانولوله ها نیز مورد بررسی قرار گرفته است .به منظور بررسی مشخصات ساختاری، توزیع قطری، مورفولوژی و ساختار نانولوله های سنتز شده، طرح پراش اشعه ایکس(xrd) ، تصاویر میکروسکوپی روبشی (sem) و عبوری (tem) از نمونه ها تهیه شده است. نتایج حاصل نشان می دهد استفاده از بستر زئولیتی با ساختار تکرار شونده شامل حفره هایی با ابعاد مشخص، به رشد یکنواخت نانولوله های کربنی منجر خواهد شد. از طرفی استفاده از سیستم کاتالیستی دوگانه آهن- کبالت فراوانی بیشتر و ساختارهایی با میزان نظم گرافیتی بالاتر را در نانولوله ها نسبت به حالت تک کاتالیستی آهن یا کبالت به دنبال دارد. با افزایش درصد وزنی کاتالیست در ماده بستر ابعاد نانوذرات کاتالیستی افزایش یافته و در نتیجه آن میانگین قطری نانولوله های سنتز شده نیز افزایش می یابد.در مورد دما و زمان سنتز، افزایش دمای سنتز باعث بیشتر شدن میزان آلودگی و افزایش میانگین قطری نانولوله ها می شود، چون در دماهای بالا از هم گسیختگی ساختار حفره زئولیتی به بالا رفتن قطر نانوذرات و به طبع آن نانولوله های سنتز شده می انجامد. افزایش زمان سنتز نیز باعث بلندتر شدن طول نانولوله ها و رشد نانولوله هایی با توزیع غیر یکنواخت قطری می شود. این توزیع قطری ناهمگن می تواند ناشی از مدل رشد غالب در فرآیند شکل گیری نانولوله ها، رشد از سر، باشد.

تولید نانوذرات و نانولوله ها به عنوان زیر بنای ساخت مواد نوین مورد استفاده کلیه صنایع، اعم از پزشکی، الکترونیک، حمل و نقل، انرژی ، علوم مواد و... از فعالیت های گسترده پژوهشی در بعد تجربی می باشد. در این پروژه نانولوله های کربنی را بر روی بستر زئولیتی به روش نهشت از بخار شیمیایی مواد رشد داده ایم. از آنجا که عواملی همچون نوع و ابعاد ذرات کاتالیست، درصد وزنی آن ها نسبت به ماده بستر و همچنین روش و فرآیند سنتز آن ها، بر ابعاد و خواص ساختاری نانولوله های سنتز شده موثر است، نانوذرات کاتالیست را به دو روش تلقیح مرطوب و تبادل یون تولید کرده و تاثیر روش سنتز نانوذرات بر کیفیت و کمیت نانولوله های کربنی تولید شده را مورد بررسی قرار داده ایم. بستر مورد استفاده در این پروژه، zeolite-nay است که یک بستر متخلخل و مناسب برای رشد نانولوله های کربنی شناخته شده است. با انتخاب گاز استیلن به عنوان منبع هیدروکربن، نانولوله های کربنی را به روش "ccvd" روی این بستر رشد داده و با تغییر پارامترهای موثر، نقش زئولیت را نیز مورد مطالعه قرار داده ایم. همانگونه که در تصاویر sem و tem تهیه شده از نمونه ها نیز مشاهده می شود، نانولوله هایی که بر روی بستر آماده شده به روش تلقیح سنتز شده اند، دارای گستره قطری بیشتری بوده و دارای قطر های بسیار متفاوت هستند. در حالی که در روش تبادل یون، نانولوله هایی با گستره قطری محدودتر و به عبارتی یکنواخت تری تولید می شوند. فراوانی نانولوله ها در نمونه آماده شده به روش تبادل یون به مراتب بیشتر از نمونه آماده شده به روش تلقیح است و همچنین نانولوله های طویل تر و مستقیم تری نیز در آن مشاهده می شود. همچنین نتایج حاصل از طیف raman تهیه شده از نمونه ها نشان می دهد که نانولوله های رشد یافته بر روی بستر آماده شده به روش تبادل یون دارای کیفیت بالاتر و نقص های ساختاری کمتری نسبت به نانولوله های رشد یافته بر روی نمونه آماده شده به روش تلقیح هستند. عوامل موثر دیگر نظیر دما و زمان سنتز و همچنین درصد وزنی کاتالیست نسبت به بستر نیز مورد بررسی قرارگرفته اند. به منظور بررسی اثر دمای سنتز، نانولوله ها را در سه دمای 650، 700 و 750 درجه سانتی گراد رشد داده ایم. با افزایش دمای سنتز، نانوذرات کاتالیست به هم چسبیده و نانوذرات بزرگتری را شکل می دهند و این منجر به تولید نانولوله هایی با قطر بزرگتر می شود. همچنین به منظور بررسی اثر زمان سنتز، نانولوله ها را در سه زمان 10، 20 و 30 دقیقه رشد داده ایم. در مدت 10 دقیقه نانولوله ها فرصت کافی برای رشد ندارند و بنابراین نانولوله های کوتاهی تولید می شوند. با گذشت زمان شاهد تولید نانولوله های طویل تری هستیم.

در سنسورهای اینرسیال اندازهگیری دقیق خروجی سیستم در درجه اول اهمیت قرار دارد. ژیروسکوپها میکروالکترومکانیکی علارغم کاهش اثرات نامطلوب مکانیکی و محیطی، کماکان با مشکلی بنام کوپلینگ مکانیکی بین مودهای تحریک و تاثیر مواجه میباشند. یکی از روشهای مهم برای کاهش این اثرات استفاده از سازههایی با چندین جرم گواه است که مودهای تحریک و تاثیر را از هم جدا کرده و هر مود تحریک یا تاثیر فقط بر یک جرم گواه اثر میگذارد. در این پروژه هدف بررسی رفتار دینامیکی و اثرات پارامترهای طراحی بر میکروژیروسکوپ ارتعاشی است که هدف اصلی آن اندازهگیری زاویهای سرعتهای ورودی به سیستم میباشد و همزمان قادر است دو سرعت ورودی را همزمان اندازهگیری نماید. در اولین سیستمی که طراحی گردیده، تحریک به صورت خارج از صفحه وارد و سرعتهای زاویهای ورودی صفحهای اندازهگیری می شود. در طرح دوم تحریک به صورت پیچشی حول یکی از محورهای صفحه ای وارد و دوسرعت زاویه ای ورودی یکی صفحه ای ودیگری خارج از صفحه اندازهگیری میشود. معادلات حرکت برای هر دو طرح استخراج گردیده است و سپس ولتاژمیزان سازی فرکانس برای هر طرح، استخراج ،pull-in حل مودال جهت استخراج فرکانسهای طبیعی، ولتاژ ansys گردیده است. سپس به منظور صحهگذاری روابط تحلیلی بدست آمده، مدل اجزاء محدود آن در محیط شبیهسازی شده و تحلیل مودال و هارمونیک بر آن صورت گرفته است. نتایج بدست آمده از حل تحلیلی، انطباق خوبی را با نتایج حاصل از روش اجزاء محدود نشان میدهد که بیانگر صحت مدل دینامیکی، معادلات حرکت بدست آمده و روابط تحلیلی میباشد.

نانولوله های کربنی به دلیل داشتن خصوصیات ویژه ساختاری، ویژگی های فیزیکی و شیمیایی و کاربرد فراوان در همه علوم توجه محققان زیادی را به خود جلب کرده است. با توجه به تحقیقات گسترده ای که در این راستا انجام شده است، می توان با کنترل شرایط، نانولوله هایی با خصوصیات خواسته شده برای کاربرد مورد نظر تولید کرد. تحقیقات زیادی در زمینه اثر کاتالیست های مختلف و همچنین اثر کاتالیست دوگانه و سه گانه و استفاده از بسترهای گوناگون به خصوص بسترهای متخلخل به منظور کنترل قطر نانولوله های کربنی انجام شده است. در این پروژه سنتز نانولوله های کربنی با استفاده از روش ccvd و کاتالیست-بستر mgo-fe-mo انجام شد. نانوذرات کاتالیست-بستر با استفاده از روش تلقیح مرطوب از نمک نیترات آهن، آمونیوم مولیبدات به عنوان کاتالیست و اکسید منیزیم به عنوان بستر متخلخل آماده شد. به منظور بررسی مورفولوژی، ساختار و دیگر ویژگی ها، از نانولوله های سنتز شده طرح پراش اشعه x (xrd)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و عبوری (tem) تهیه شد. اثر کاتالیست یگانه و دوگانه، درصد وزنی مختلف از کاتالیست fe و mo، اثر دما و اندازه ی نانوذرات بر ابعاد نانولوله های کربنی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که استفاده از کاتالیست دوگانه نسبت به کاتالیست یگانه بهره ی تولید نانولوله های کربنی را افزایش داده است و همپنین افزودن mo به کاتالیست-بستر mgo-fe قطر نانولوله های سنتز شده را کاهش داده است. افزودن mo باعث افزایش دمای سنتز می شود که در این پروژه دمای بهینه 900 و? 950 انتخاب می شود. افزایش دما باعث افزایش بهره و افزایش تولید کربن آمورف می شود. به منظور بررسی اثر اندازه نانوذرات بر ابعاد نانولوله، نانوذرات تهیه شده در دو دما کلسینه قرار گرفتند که این نتایج حاصل شد؛ با افزایش دمای کلسینه اندازه نانوذرات و آگلومره شدن افزایش یافت. با افزایش اندازه نانوذرات ابعاد نانولوله های سنتز شده نیز افزایش یافت. با افزایش درصد وزنی کاتالیست در ماده بستر قطر نانولوله های کربنی افزایش یافت. همچنین با افزایش درصد وزنی mo رشد بامبویی از نانولوله ها افزایش می یابد.

کشف نانولوله های کربنی توسط سومیو ایجیما تحول عظیمی در علم ایجاد کرد، نانولوله های کربنی با ویژگی های منحصر به فردی که دارند (مدول یانگ بالا، هدایت الکتریکی، خواص مغناطیسی و ....) می توانند کاربرد های وسیعی در صنایع مختلف داشته باشد. برای کاربردهای مختلف خواص و مشخصه های متفاوتی از نانولوله های کربنی دارای اهمیت می باشد، یکی از مشخصه ها قطر نانولوله است از این رو استفاده از بستر متخلخل رهیافتی برای کنترل قطر نانولوله های کربنی با قطر مشخص می باشد. در این تحقیق اثر بستر متخلخل بر سنتز نانولوله های کربنی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی اثر مورفولوژی بستر از دو نوع اکسید منیزیم سبک و سنگین استفاده گردید که در سطح موثر و حجم حفره های موجود با هم متفاوت بودند نانولوله های کربنی با شرایط یکسان روی این دو نوع بستر رشد داده شدند. تأثیر مساحت سطح و تخلخل بستر با تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و عبوری (tem) بررسی شد.نتایج حاصل نشان داد بستر اکسید منیزیم با سطح موثر بالاتر منجر به شکل گیری نانولوله هایی با کیفیت بهتر، قطر باریک تر و توزیع قطری یکنواخت تر می شود.

در این پایان نامه، سنتز و مطالعه خواص اپتیکی نانو ذرات فریت کبالت در بستر سیلیکا به روش سل-ژل، تحت دماهای کلسینه 400 ،650 و 800 درجه سیلیسیوس با میانگین اندازه 10 تا nm 120 با موفقیت انجام شده است. همچنین تغییرات اندازه و گاف اپتیکی نمونه ها در mmol 3/0، 4/0 و 7/0 اسید کلریدریک، در دمای کلسینه 800 درجه سیلیسیوس مورد بررسی قرار گرفته و ذرات با میانگین اندازه 8 تا nm 24 سنتز شده اند. نتایج حاصل از نمونه ها با استفاده از طیف سنج هایftir ، uv-vis ،xrd و sem مورد بررسی قرارگرفته است. طیف xrd نشان می دهد که نانو ذرات دارای ساختار اسپینلی می باشند و با افزایش دمای کلسینه، به دلیل متراکم شدن بیشتر نانو ذرات، میانگین اندازه افزایش یافته است. همچنین مشاهده شد که با افزایش مولار اسید کلریدریک، میانگین اندازه نانو ذرات بزرگتر شده است. نتایج حاصل از sem موکد این مطلب است که نانو ذرات تشکیل شده اند و شکل ذرات کروی است. با استفاده از طیف ,ftir می توان فهمید که با افزایش مولار اسید کلریدریک، میزان ضریب عبور کاهش یافته است. همچنین در بررسی خواص اپتیکی با استفاده از رابطه تاوک، گاف نواری اپتیکی نانو ذرات در 2 n= برای گذار مجاز مستقیم، 2/1 n= برای گذار مجاز غیر مستقیم، 3/1 n= برای گذار غیر مجاز غیر مستقیم و 3/2 n= برای گذار غیر مجاز مستقیم در دمای کلسینه 800 درجه سیلیسیوس، رسم شد و برای نمونه های 3/0 میلی مولار، 4/0 میلی مولار و 7/0 میلی مولار مقایسه گردید. نمودار گاف اپتیکی بدست آمده برای نمونه ها نشان می دهند که با افزایش مولار اسید، گاف اپتیکی افزایش یافته است. همچنین در 3/0 میلی مولار، گاف اپتیکی مجاز مستقیم و غیر مستقیم تحت تغییر دمای کلسینه در دو دمای 800 و900 درجه سیلیسیوس مورد بررسی قرار گرفت. بهبود شکل و خاصیت فوتوکاتالیستی نمونه ها با اضافه کردن میزان میلی مولار اسید کلریدریک و افزایش دمای کلسینه بدست آمد. در مطالعه انجام شده روی ضریب خاموشی نمونه ها، با افزایش مولار اسید کلریدریک، ضریب خاموشی کاهش پیدا کرده و در نتیجه از میزان میرایی موج کاسته شده است.

لایه‏نازک ceo2-sio2 دارای ویژگی های مناسبی است که باعث شده تا این لایه کاربردهای مختلفی در اپتیک کاربردی مانند استفاده ی آن در وسایل الکتروشیمیایی، پنجره های هوشمند و سلول های سوختی داشته باشد. در این پایان نامه لایه های نازک ceo2-sio2 با استفاده از روش شیمیایی مایسل‏معکوس و لایه نشانی چرخشی بر روی زیرلایه های شیشه ای تهیه گردید، سپس تأثیر سرعت چرخش دستگاه اسپین کوتینگ، دمای کلسینه و مقدار sio2بر خواص اپتیکی این لایه ها مورد بررسی قرار گرفت. خصوصیات سطح لایه های نازک توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین از طیف سنج نوری در محدوده ماورای بنفش-مرئی(uv-visible)، پراش اشعه ایکس (xrd) و طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir) به منظور بررسی ویژگی های ساختاری و اپتیکی نانوکامپوزیت ها استفاده شده است.نتایج حاصل از تصاویر afm نشان داد که زبری میانگین و میانگین ارتفاع سطح لایه های نازک نانوساختار با افزایش دور سرعت دستگاه اسپین کوتینگ افزایش می یابد. همچنین منحنی های به دست آمده از طیف جذبی و تراگسیلی نمونه ها نشان داد که افزایش دور چرخش دستگاه اسپین کوتینگ در شفافیت و در نتیجه خواص اپتیکی نمونه ها نقش به سزایی دارد به طوریکه با افزایش دور چرخش جذب اپتیکی نمونه‏ ها در ناحیه فرابنفش و مرئی کاهش و میزان عبور افزایش می یابد. همچنین نتایج حاصل از منحنی های ضریب شکست نشان‏دهنده روند کاهشی ضریب شکست با افزایش سرعت چرخش دستگاه اسپین کوتینگ در ناحیه نورمرئی بوده است.نتایج نشان داد که با افزایش دمای کلسینه جذب اپتیکی در منطقه نور مرئی و فرابنفش کاهش می یابد،همچنین با مقایسه ی سه منحنی ضریب شکست در دماهای کلسینه مختلف متوجه شدیم که با افزایش دمای کلسینه ضریب شکست کاهش می یابد.با توجه به نتایج با کاهش غلظت sio2جذب اپتیکی لایه ها بیشتر می شود و لایه ی با کمترین غلظت بیشترین مقدار جذب را دارد،مقادیر ضریب شکست به دست آمده برای نمونه ها، بیانگر این بود که با اضافه کردن sio2 ضریب شکست لایه های نازک کاهش پیدا کرده است.

در سال های اخیر، کامپوزیت های هیبریدی آلی و غیرآلی با توجه به ثابت دی الکتریک بالاتر، فاکتور کیفیت بالاتر و جریان نشتی کم تر به عنوان جایگزین مواد گیت دی الکتریک در نظر گرفته شده اند. نفوذ بور از فیلم نازک دی-اکسید سیلیکون، جریان های تونلی و نشتی را افزایش می دهد و نشان می دهد که دی اکسید سیلیکون نمی تواند برای دستگاه های cmos (فلز-اکسید-نیمه رسانای مکمل) مورد استفاده قرار گیرد. برخی از افراد اکسیدها و نیتریدهای فلزی بسیاری که به عنوان گیت دی الکتریک های خوبی مورد استفاده قرار گرفتند، را مورد مطالعه قرار دادند. با این حال، با توجه به لایه میانی ناخواسته بین گیت دی الکتریک و زیرلایه، آن ها هنوز پذیرفته نشده اند. در این مطالعه، دی-الکتریک های هیبریدی و نانوکامپوزیت هایی شامل دی اکسید زیرکونیوم/پلی استایرن، دی اکسید زیرکونیوم/دی اکسید هافنیوم/استایرن و دی اکسید هافنیوم/استایرن مورد مطالعه قرار گرفته است. نانوکامپوزیت های هیبریدی توسط فرآیند سل-ژل تهیه شدند. خواص الکتریکی و دی الکتریکی نانوکامپوزیت ها با استفاده از روش های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm) و طیف پاشندگی انرژی پرتو ایکس (edx) مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. ثابت دی الکتریک (k)، ظرفیت (c)، فاکتور کیفیت (qf) و مقاومت (r) نانوکامپوزیت های هیبریدی توسط gps132a در فرکانس khz120 اندازه گیری شدند. نانوکامپوزیت نمونه ای با 1/0 گرم پلی استایرن/دی اکسید زیرکونیوم در دمای ?c 160 با ثابت دی-الکتریک بالا نشان می دهد که آن می تواند به عنوان گیت دی الکتریک برای ofet های آینده مورد استفاده قرار گیرد.

در این تحقیق اثر بسترهای مختلف تجاری و سنتز شده به روش رسوبدهی مستقیم (تکی و دوگانه (mgo, zno- mgoو zno ) ) بر سنتز نانولوله های کربنی به روش (ccvd) مورد بررسی قرار گرفته است. جهت بررسی تفاوت سایز ذرات و سطح موثر در بسترهای مختلف تهیه شده، از آنالیز طیف پراش اشعهx (xrd) و همچنین آنالیز مساحت سطح bet استفاده شده است. علاوه بر این سعی شده است تا سایر پارامتر های موثر در سنتز نانولوله های کربنی بویژه در پروسه سنتز برای همه بسترها یکسان در نظر گرفته شده، و فقط تاثیر سایز ذرات کاتالیست و سطح فعال بستر بر کیفیت و ابعاد نانو لوله های کربنی سنتز شده مورد بررسی قرار گیرد. این بررسی به کمک آنالیز تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) از نمونه ها انجام شده است. همچنین جهت تشخیص درجه تخلیص نانولوله های کربنی سنتز شده از نمونه ها طیف پراکندگی رامان تهیه و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد استفاده از بسترهای با میانگین سایز ذرات کاتالیست کوچکتر و در نتیجه سطح موثر بالا تر منجر به افزایش بهره تولید نانولوله های کربنی و همچنین کاهش میانگین قطری نانولوله های سنتز شده می شود.

در این مطالعه رشد و مشخصه یابی نانولوله های کربنی چند دیواره بر بستر آلومینا با استفاده از کاتالیست های مختلف صورت پذیرفت. ساخت پایه کاتالیستی با استفاده از روش تلقیح مرطوب و رشد نانولوله های کربنی توسط روش رسوب گذاری از فاز بخار شیمیایی انجام شد. نانوذرات کاتالیستی و نانولوله های کربنی برآمده از آن توسط دستگاه های آنالیز اسپکتروسکپی پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و طیف سنجی رامان مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج بدست آمده از رشد نانولوله های کربنی نشان می دهد که نوع حلال، نوع کاتالیست، درصد وزنی کاتالیست به بستر و دمای رشد تاثیر قابل توجهی بر روی بهره رشد، ابعاد و کیفیت نانولوله های کربنی رشد یافته دارند. مشاهده شد که افزایش دمای رشد نانولوله ها از ?c650 به ?c800 باعث افزایش میانگین فطری نانولوله ها و کاهش بهره کربنی کاتالیست می شود، که این امر می تواند به آگلومره شدن ذرات کاتالیستی در اثر افزایش دمای سنتز نانولوله منتسب شود. پایه کاتالیستی دوگانه fe-co/al2o3 در مقایسه با ni-co/al2o3 از بهره کربنی بیشتری برخوردار است و منجر به تولید نانولوله هایی با قطر متوسط کمتر و کیفیت بهتر می شود. اندازه نانوذرات کاتالیستی روی پایه کاتالیستی دوگانه fe-co/al2o3 در مقایسه با کاتالیست های تک گانه fe/al2o3 و co/al2o3 کوچک تر است، لذا پایه دوگانه فعالیت کاتالیستی بالاتری دارد و نانولوله های برآمده از آن قطر کمتر و کیفیت بهتری دارند. بررسی نانولوله های کربنی برآمده از کاتالیست دوتایی fe-co/al2o3 نشان داد که با افزایش درصد وزنی کاتالیست از 10% به 40% در ماده بستر، کیفیت نانولوله ها کاهش و میانگین قطری آن ها افزایش می یابد.

در این پروژه، نانوذرات کاتالیستی اکسیدهای آهن، کبالت و نیکل (و ترکیب آن ها) نشانده شده بر دو فاز روتایل و آناتایز بستر tio2، به روش تلقیح مرطوب تهیه شدند. سپس رشد نانولوله های کربنی در فشار اتمسفر با استفاده از تجزیه کاتالیستی استیلن به روش رسوب دهی از فاز بخار شیمیایی گرمایی (tcvd) بر پایه سیستم های کاتالیستی تهیه شده، انجام گرفت. اثر برخی از پارامترهای موثر بر رشد، قطر و ساختار نانولوله های کربنی بررسی شده و شرایط بهینه برای رشد نانولوله ها مورد جستجو قرار گرفت. این پارامترها شامل نوع حلال، نوع و ترکیب کاتالیست، فاز ساختاری بستر، دمای کلسینه شدن، نسبت درصد وزنی کاتالیست-بستر، نسبت ترکیب کاتالیستی در غلظت ثابت، دمای واکنش و سرعت جریان گاز هیدروکربن اند. تاکنون بسترهای مختلفی برای تهیه کاتالیست های لازم برای رشد نانولوله های کربنی به کار رفته اند ولی استفاده از دی اکسید تیتانیوم (tio2) بسیار کم مورد توجه محققین بوده است. از ویژگی های این کار تحقیقاتی استفاده از tio2 به عنوان بستر است. جهت مشخصه یابی نانوذرات کاتالیستی و نانولوله های کربنی تولیدشده از دستگاه آنالیز پراش اشعه x (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و طیف سنجی رامان استفاده گردید. رشد انبوه و یکنواخت نانولوله ها بر پایه اغلب کاتالیست های تهیه شده در این تحقیق، ثابت می کند که دی اکسید تیتانیوم می تواند به عنوان یک بستر نگه دارنده مناسب به کار گرفته شود. به منظور بررسی اثر فاز ساختاری بستر، کاتالیست های تک گانه ni و دوگانه fe-co نشانده شده بر دو فاز روتایل و آناتایز بستر tio2 تهیه شدند. کاتالیست fe-co نشانده شده بر فاز روتایل از اندازه نانوذرات کوچک تر، فعالیت کاتالیستی بیش تر و نانولوله های برآمده از آن از قطر متوسط کوچک تر در مقایسه با پایه آناتایز برخوردار است. هم چنین، نانوذرات اکسید نیکل بزرگ تر با بهره کربنی کمتر و نانولوله هایی با قطر متوسط بزرگ تر بر فاز روتایل در مقایسه با پایه آناتایز شکل گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش دمای کلسینه در گستره دمایی ?c600-300 منجر به افزایش آگلومره شدن کاتالیست و اندازه متوسط نانوذرات، افزایش قطر متوسط و کاهش کیفیت نانولوله های کربنی می شود. از سوی دیگر، با افزایش نسبت درصد وزنی کاتالیست-بستر از 10% به 40%، فعالیت کاتالیستی کاهش و کیفیت نانولوله ها افزایش یافت. استفاده از کاتالیست دوگانه fe-co/tio2 در مقایسه با دو پایه کاتالیستی تک گانه fe/tio2 و co/tio2 منجر به نانوذراتی با ابعاد کوچک تر، فعالیت کاتالیستی بیش تر و نانولوله هایی با قطر متوسط کمتر شد. نانوذرات نیکل و کبالت سنتزشده بر پایه کاتالیستی دوگانه ni-co/tio2 از اندازه متوسط کوچک تر و متعاقباً نانولوله های کربنی برآمده از آن ها از قطر متوسط کوچک تر و کیفیت ساختاری بهتر در مقایسه با دو پایه تک گانه ni/tio2 و co/tio2 برخوردار است. هم چنین، افزایش دمای رشد نانولوله ها از ?c600 تا ?c800 بر پایه کاتالیستی fe-co/tio2 باعث کاهش بهره کربنی، افزایش قطر و کیفیت نانولوله های کربنی شد.

اینپایان نامه به بررسیتغییرشکل، فرکانس طبیعی، پولین استاتیکی و دینامیکی و پاسخ دینامیکییک عملگر دومیکروتیره تحت تحریک الکترواستاتیکمی¬پردازد. این ترکیب بندی شامل یک میکروتیر دوسرگیردار می¬باشد که یک میکروتیردوسرآزاد به آن متصل شده است. ولتاژهای dc و ac الکترواستاتیک بین میکروتیردوسرآزاد و الکترود مقابلش اعمال می¬شود. اهمیت این مدل، ایجاد تغییرشکل یکنواخت می¬باشدکه باعث عملکردمفیدتری درمیکروسنسورها و میکرورزوناتورها می¬شود. تغییرشکل استاتیکی، ولتاژپولین،فرکانس طبیعی وپاسخ دینامیکی با استفاده ازدوروش مدل سازی مورد مطالعه قرارگرفته است. درمدل سازی اول، میکروتیردوسرآزاد به عنوان یک جسم صلب بین دو میکروتیر درنظرگرفته شده است. معادلات حرکت، شرایط مرزی وپیوستگی آن ها بااستفاده ازقانون دوم نیوتون برای تغییرشکل استاتیکی وفرکانس طبیعی ومعادله¬ی پاسخ دینامیکی بااستفاده ازاصل همیلتون(معادله¬ی لاگرانژ) استخراج شده¬اند. سپس باحل تحلیلی این این معادلات مقادیرپارامترهای مذکور محاسبه شده است. درمدل سازی دوم، اثردینامیکی میکروتیردوسرآزادبه عنوان یک نیرو و ممان نقطه¬ای درنظرگرفته شده و با استفاده ازتابع دلتای دیراک در معادله¬ی حرکت وارد شده¬اند. سپس معادلات حرکت ازروش گلرکین وبا استفاده ازشکل مودهای میکروتیردوسرگیردارساده به عنوان توابع مقایسه¬ای حل شده است.همچنین معادله¬ی پاسخ دینامیکی هردومدل بااستفاده ازدو روش حل عددی(رانگ-کوتا) و تئوری اختلالات حل شده است. نتایج حاصل ازشکل مودهاو فرکانس¬های طبیعی نیزبا نتایج حاصل ازمدل سازی سیستم درنرم افزار المان محدود ansys مقایسه شده که مطابقت خوبی بین آن ها مشاهده می¬شود. همچنین مشاهده شده است که اگر طول قسمتی ازمیکروتیردوسرگیردار که میکروتیردوسرآزاد به آن متصل است، کوچک فرض شود آن گاه نتایج حاصل ازهردو مدل سازی یکسان خواهدشد. نتایج بیان می کند که برای حالت خاصی ازهندسه¬ی میکروتیردوسرآزاد، رفتارمکانیکی این دومیکروتیره و میکروتیردوسرگیردار ساده تحت تحریک مشابه یکسان می¬شود. این نتیجه بسیار مفید می¬باشد، زیراساختار دومیکروتیره تغییرشکل یکنواخت¬تری را ایجاد می¬کند که مزیت مهمی درطراحی میکروسنسورها و میکرورزوناتورها می¬باشد.

در کار حاضر، نانوذرات tio2 سنتز شده در فازهای مختلف (آناتاز یا روتایل) به وسیله ی روش سل-ژل ونیز نانوذرات sno2 سنتز شده توسط روش گرمایی آبی، به تنهایی و یا به صورت ترکیبی (با درصد وزنی های مختلف tio2) بطور کامل در محلول اسیدی مونومرهای انیلین پخش گردیدند و نانوکامپوزیت پلی انیلین (امرآلدین)/ tio2 (با فازهای مختلف)، پلی انیلین (امرآلدین)/ sno2 یا پلی-انیلین (امرآلدین)/ tio2 / sno2 از طریق پلیمریزاسیون- اکسیداسیون شیمیایی مونومرهای انیلین تولید گردید. به منظور تهیه حسگر گاز هیدروژن پایه مقاومتی فیلم نازک نانوکامپوزیت ها روی یک زیرلایه اپکسی گلس (مساحت cm2 2*2( با الکترودهای دندانه شانه ای مسی و به وسیله ی روش اسپین کوتینگ مهیا گردید. خصوصیت یابی فیلم های نازک بوسیله ی پراش پرتو x ، طیف سنجی فرابنفش- فروسرخ نزدیک، طیف سنجی تبدیل فوریه ی فرو سرخ، طیف سنج پراش انرژی پرتو x ، طیف سنجی فوتولومینیسانس، طیف سنجی فوتوالکترونی پرتو x، تصویر برداری میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی روبشی اثر میدانی و میکروسکوپ الکترونی عبوری صورت پذیرفت. نتایج ما نشان دادند: (1) نانوذرات نیمرسانای اکسید فلزی توسط لایه های پلی انیلین- امرآلدین پوشش داده شدند، (2) فیلم نازک نانوکامپوزیت با برخی حالات استوانه ای (میله ای) متخلخل بهمراه/یا بدون شکل-های برجسته و حفره ها شکل می گیرد ، (3) پاسخ، تغییر مقاومت و زمان پاسخ/بازاحیایی حسگرها، تابعی از ریخت سطحی حسگر همراه با نوع، فاز و درصد وزنی اجزای تشکیل دهنده ی حسگر در درصد حجمی های مختلف گاز هیدروژن و در شرایط محیطی است، (4) پاسخ های طولانی مدت مناسب بهمراه پاسخ های تکرار پذیر در درصد حجمی های مختلف گاز هیدروژن در دمای اتاق و فشار هوا وجود دارند و (5) یک تغییر غیر خطی جریان بر حسب ولتاژ قبل و پس از تزریق گاز در لایه های حسگری موجود است. مقایسه ی نتایج حسگرها نشان داده اگر چه حسگر نانو کامپوزیت پلی انیلین/ آناتاز با %25 وزنی فاز آناتاز tio2 پاسخی در حدود 1/65، زمان پاسخ و زمان بازاحیایی بترتیب 83 و 130 ثانیه در 0/8 درصد حجمی گاز هیدروژن داشته ولی حسگر بر پایه ی نانوکامپوزیت پلی انیلین/ tio2 (آناتاز)/ sno2 با به ترتیب 20 و 10 درصد وزنی tio2 (آناتاز) و sno2 بهترین زمان پاسخ (75 ثانیه) و زمان بازاحیایی (117 ثانیه) را داشته اند. بعلاوه حسگر نانوکامپوزیت پلی انیلین/ tio2/ sno2 با به ترتیب 30 و 15 درصد وزنی نانوذرات آناتاز (روتایل) tio2 و sno2 دارای بالاترین (پایین ترین) پاسخ (زمان بازاحیایی)، 6/18 (46 ثانیه)، بوده است. همچنین سازوکار حسگری گاز هیدروژن در حسگرهای نانوکامپوزیت مطالعه گردید.

در این پژوهش تحلیل ارتعاشات غیر خطی روتورهایی که در انتهای آزاد آن ها دیسک صلبی قرار دارد ، ارائه می شود. روتور در حالت اولیه تحت تاثیر گرانش، دارای تغییر شکل اولیه است، که این تغییر شکل استاتیکی موجب عدم تقارن در معادلات حرکتی میشود. اثرات غیر خطی موجود ناشی از بزرگ بودن دامنه ارتعاشات شفت است که این امر موجب اثرات غیر خطی اینرسی و هندسی در سیستم می شود. در مدل شفت، تاثیرات اینرسی چرخشی و ژیروسکوپی دیده شده، اما از اثرات تغییر شکل برشی صرفنظر شده است. نیروهای نابالانسی ناشی از مایل بودن دیسک انتهایی و گریز از مرکزیت بطور همزمان بر سیستم اعمال می شود. با استفاده از اصول وردشی و به کمک زوایای اویلر معادلات یک روتور با در نظرگرفتن اثرات غیرخطی استخراج می شود. این معادلات به صورت کلی برای یک شفت-دیسک که شامل اثرات خمشی در دو صفحه و اثرات اینرسی طولی می باشد، استخراج می شود. سپس با در نظرگرفتن فرض ساده کننده کوتاه شدگی، این معادلات کلی به معادلات ساده تری کاهش می یابد. معادلات بدست آمده را با استفاده از روش گالرکین گسسته کرده، سپس از روش مقیاس چندگانه به تحلیل روابط ارتعاشی پرداخته می شود. بدلیل اثر گرانش بر ترم های اینرسی و سختی، رفتار متفاوتی در روتور ملاحظه می شود. مشاهده می شود تغییر شکل استاتیکی اولیه باعث بوجود آمدن ترم های غیر خطی مرتبه دوم در معادلات گسسته شده و موجب افزایش فرکانس های خطی سیستم می شود. با در نظر گرفتن گرانش، در ارتعاش آزاد ملاحظه می شود که فرکانس های سیستم در پدیده ضربان افزایش یافته و دامنه ارتعاش سیستم در این راستا بشدت افزایش می یابد. در حالیکه در راستای دیگر، گرانش موجب کاهش دامنه می شود. ملاحظه می شود که گرانش تاثیر مستقیم بر فرکانس ضربان سیستم دارد. در تحلیل ارتعاش اجباری روتور ملاحظه می شود که اثر جابجایی اولیه باعث کاهش ترم های سخت کننده سیستم می شود و رفتار سیستم تمایل به خطی شدن پیدا می کند. با استفاده از این ویژگی گرانش رابطه ایی بین وزن و نیروهای تحریک استخراج می شود که در صورت بکارگیری این رابطه، پدیده پرش از سیستم زدوده می شود.

دیوار های حائل از جمله سازه هایی می باشند که به عنوان دیوار محافظ کنار جاده ها، تونل ها، پایه های کناری پل ها، و مرز سواحل و رودخانه ها مورد استفاده قرار می گیرند. برای انجام یک طراحی مناسب، نیاز به داشتن اطلاعات دقیق از رفتار لرزه ای این دیوارها می باشد. یکی از مهمترین پارامترهای طراحی لرزه ای، فرکانس ارتعاش آزاد (فرکانس طبیعی) می باشد. در این تحقیق بر مبنای یک مدل تحلیلی جدید، فرایند ارتعاش آزاد دیوار های حائل معمولی و خاک مسلح مورد بررسی قرار گرفته است و روابط تحلیلی جدید، کاربردی و در عین حال قابل اطمینان برای محاسبه فرکانس های طبیعی این سازه ها ارائه گردیده است. روند محاسبات انجام گرفته به صورت مرحله به مرحله (step by step) بوده است، به این معنا که مرحله به مرحله سیستم ارتعاشی پیچیده تر شده است. ابتدا با ساده ترین حالت (یک دیوار حائل با مقطع یکنواخت و بدون در نظر گیری اندرکنش خاک - سازه) شروع می شود و در هر مرحله مدلسازی دیوار و خاک کاملتر می گردد و در نهایت محاسبات مربوط به دیوار حائل خاک مسلح با در نظر گیری اندرکنش خاکریز و پی شرح داده می شود. در ادامه تمامی روابط تحلیلی ارائه شده، با حل عددی انجام گرفته توسط نرم افزارansys 15 مقایسه گردیده و اعتبار روش تحلیلی ارائه شده ارزیابی شده است. در انتها با انجام آنالیز حساسیت (تغییر پارامترهای دخیل در مسئله)، برخی از نتایج حاصله از روش تحلیلی پیشنهادی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. دستاورد اصلی این مطالعه، ارائه روابط تحلیلی دقیق و کاربردی برای محاسبه فرکانس های طبیعی دیوارهای حائل خاک مسلح با در نظر گیری اثر اندرکنش خاک و سازه می باشد. یکی از نوآوری های این تحقیق، در نظرگیری مود حرکت دورانی برای پی (پاشنه دیوار) می باشد. همچنین برای اولین بار، بر مبنای حل مستقیم مسئله، روابط تحلیلی دقیق برای محاسبه فرکانس های طبیعی حرکت صلب دیوارهای حائل ارائه شده است.

این پِوهش به بررسی شرایط بهینه سنتز نانوکامپوزیت کربن آئروژل می پردازد. پس از دستیابی به این شرایط، با ورود نانولوله های کربنی به نانوکامپوزیت، از لحاظ خواص مکانیکی آنها را ارتقاع می بخشیم. نانوکامپوزیت طی مراحل تست مکانیکی رفتار بسیار مطلوبی از خود نشان داد و آمادگی کاربرد در صنایع مختلف است؛ از جمله در احداث چاه های نفت، مخزن وسایل نقلیه فضایی، به عنوان عایق دما بالا و غیره. نتایج با استفاده از تست های مکانیکی و آنالیزهای bet و تصاویر sem گزارش شد.

آئروژلها مواد متخلخلی هستند که حفرههای نانومتری آنها در مقیاس مزو یا میکرو میباشد. چگالی پایین، تخلخل و سطح در معرض داخلی بالا از دیگر ویژگیهای این مواد میباشد. در این پژوهش نانو کامپوزیت سیلیکا آئروژل/ نانوذرات فریت کبالت به روش سل-ژل آمادهسازی و تحت فرایند 6 آبه در حلالهایی چون متانول )??( 9 آبه و نیترات کبالت )???( فوق بحرانی خشک شد. بدین منظور نیترات آهن و آب دیونیزه حل شده و به پیشماده سیلیکا اضافه و قرار دادن این محلول بر روی همزن مغناطیسی به شکل گیری سل یکنواختی منجر شد. پس از گذشت زمان معین و انجام عمل هیدرولیز، ژل بدست آمده در دستگاه خشک کن فوق بحرانی قرار دادهشد و در نهایت گاز جایگزین مایع موجود در نمونهها گردید و آئروژل نهایی حاصل شد. به منظور بررسی نمونههای تولید شده از نقطه نظر ساختاری، مورفولوژی و خواص مغناطیسی به تحلیل دادههای حاصل از آنالیزهای sem ، tem ، xrd ، ft-ir ، bet و vsm پرداخته شد. همانگونه که انتظار میرفت این نانو کامپوزیت ضمن حفظ ویژگیهای سیلیکا- آئروژل از جمله تخلخل بالا و چگالی پایین رفتار فرومغناطیس نانوذرات را نیز داشت.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.