تهیه و بررسی مورفولوژی، خواص گرمایی-فیزیکی و مکانیکی نانوکامپوزیت اروژل رزورسینول-فرمالدهید/نانولوله کربنی

در این رساله، کامپوزیت های ژل رزورسینول-فرمالدهید(rf)/نانولوله کربنی چند دیواره (mwnt) به عنوان دسته ای نوین از مواد متخلخل نانوساختار مورد بررسی قرار گرفتند. سنتز این ژل ها با مقادیر مختلف ماده سطح فعال و نانولوله کربنی (cnt) همراه با خشک سازی به روش های معمولی و فوق بحرانی به درک عمیق تری از نقش عوامل فوق الذکر در نحوه چینش فازها در کنار هم در جهت دستیابی به خواص گرمایی و الکتریکی مورد نظر منجر شد. در حالیکه ماده سطح فعال سدیم دودسیل بنزن سولفونات می تواند از طریق تغییر ph اولیه محلول واکنش در غلظت های پایین و تشکیل مایسل و ایجاد حجم آزاد در غلظت های بالا ساختار نانومتخلخل ژل رزورسینول-فرمالدهید را متاثر سازد، در محدوده غلظت های مورد استفاده جهت پخش نانولوله کربنی به دلیل خنثی شدن این دو اثر متضاد تاثیر چندانی بر بافت تخلخلی این ژل ها ندارد. در این میان معرفی روش جدیدی بر مبنای توموگرافی پرتو ایکس کمک شایان توجهی به شناسایی توزیع نانولوله های کربنی در سوسپانسیون و کامپوزیت رزورسینول-فرمالدهید نمود. از طرف دیگر نشان داده شد که از طریق کنترل مشخصه هایی که به سهولت قابل تنظیم هستند (مانند ترکیب درصد اجزاء اصلی واکنش، ph محلول واکنش و غلظت ماده سطح فعال) می توان روند تشکیل مورفولوژی پخش نانولوله های کربنی را در ژل های rf هدایت نمود و به درجات مختلف جدایی فازی در کامپوزیت نهایی دست یافت. این امر به نوبه خود توانست موجبات افزایش چشمگیر خواص فیزیکی-مکانیکی ژل های rf را فراهم سازد. به عنوان مثال، جدایی فازی نانولوله ها در شرایطی خاص در ابعاد ماکرو از زمینه باعث ایجاد رشته هایی از خوشه های به هم پیوسته در نمونه ها می شود که باعث می گردد حالت گذار نارسانا-رسانا در کسر حجمی 0004/0 از نانولوله ( پایین تر از حالت پخش همگن و منفرد) رخ دهد. ضریب رسانایی گرمایی نانوکامپوزیت ها عمدتا از نظریه محیط موثر پیروی می کند و بر این اساس کسر حجمی نانولوله های منفرد و نانولوله های تشکیل دهنده خوشه ها تخمین زده شد. همچنین علاوه بر بدست آوردن مقاومت گرمایی فصل مشترک rf/cnt، روابط ابعادی جدیدی با در نظر گرفتن نقش نانولوله کربنی، میان خواص گرمایی و مکانیکی این دسته از مواد ارائه گردید.