ساخت و خصوصیت یابی نانو کامپوزیت های سرامیکی زمینه آلومینا تقویت شده توسط نانولوله های کربنی

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.