بررسی اثر میزان و چگونگی پخش نانولوله کربنی بر خواص الکتریکی ومکانیکی نانوکامپوزیت پلیمر/ نانولوله کربنی

پایان نامه
چکیده

بیش از نیم قرن است که بهبود ویژگی های مواد شفاف مورد مطالعه قرار گرفته است. در مورد مواد سرامیکی مشکل اساسی قیمت بالاست چون نیازمند پودر با خلوص بالا، زمان طولانی، مراحل پیچیده تولید، دمای بالا برای انجام فرایند و هزینه های پولیش و ماشین کاری بالا هستند. علی رغم سبکی، هزینه تولید بالا استفاده از مواد سرامیکی را محدود می کند. مواد شیشه ای ویژگی های اپتیکی و عملکرد بالستیک خوبی دارند، اما سبکی هنوز هم یک مسئله اساسی است. مواد بر پایه پلیمر اقتصادی تر و نسبت به مواد دیگر شفاف تر و در برابر ضربه مقاوم تر هستند، بنابراین امکان بهبود ویژگی های اپتیکی و عملکرد مکانیکی وجود دارد. ترکیب های مواد پلیمری جدید و طراحی ساختارهای ورقه ای می تواند دریچه ای به مواد شفاف پیشرفته با ویژگی ها و قیمت بهینه باز کند. پلی کربنات (pc) پلیمری شفاف و مقاوم در برابر ضربه است که موجب محافظت در برابر شکستگی می شود. استحکام مکانیکی pc مربوط به حرکت مولکولی مولکولهای زنجیره اصلی است. حرکت مولکولی در حضور ضربه باعث پخش موثر اثر ضربه می شود. pc به همین دلیل کاربردهای بسیاری در بخش نظامی دارد. این مقاله ویژگی ها و فرآیندهای تولید فیلم مرکب pc/mwcnt شفاف را توصیف می کند. توانایی تقویت و کارآیی mwcnts در نانوکامپوزیت ها شدیدا مربوط به ویژگی های مکانیکی استثنائی آنهاست. mwcnts نه تنها استحکام و سختی بلکه مقاومت در برابر شکستگی را وقتی در ماتریس های پلیمری پخش می شوند نیز ایجاد می کنند. وقتی ترک در نانوکامپوزیت گسترش می یابد نانولوله ها به عنوان نانوفیبرهای ارتباطی عمل می کنند که به طور موثری گسترش ترک را کند می کنند. در بعضی موارد، نانولوله ها به عنوان مانعی برای انسداد مسیر انتشار ترک عمل می کنند. این تحقیق در دو موضوع مهم کامپوزیت ها بر پایه نانولوله کربنی چند جداره (mwcnt) بحث می کند. پخش و همراستایی نانولوله ها در ماتریس پلیمری و بیشینه مقداری که شفافیت ماتریس را حفظ کند. بیشترین مقدار به دلیل افزایش اثرهای تقویت کننده لحاظ می شود. بنابراین مشکل هایی در پخش یکنواخت در رزین پلیمری به دلیل چسبندگی بالا و تمایل زیاد نانولوله ها به تجمع ایجاد می شود. همچنین فقط با اضافه کردن مقدار کمی mwcnt (کمتر از wt%1 ) رزین تیره می شود، که مزیت شفافیت pc از بین می رود. فیلم های pc/mwcnt (بالاتر از wt% 5/1) با روش قالب گیری فیلم بر پایه حلال تولید شده اند. بلوری شدن pc حل شده در حلال با شیری رنگ شدن در فیلم ها دیده می شود. با تعیین پارامترهای بهینه فرآیند یعنی چسبندگی محلول pc/mwcnt، دمای قالب گیری و ضخامت فیلم می توان پدیده بلوری شدن در فیلم ها را کمینه کرد. طراحی روش های آزمایشگاهی برای تعیین پارامترهای بهینه استفاده شده است. هدف کلی این تحقیق شامل موارد زیر است: 1- ساخت فیلم های پلی کربنات شفاف با روش مناسب 2- ساخت فیلم های پلی کربنات شفاف تقویت شده با نانولوله کربنی با مقدار بهینه cnt 3- توصیف ویژگی های اپتیکی، الکتریکی و مکانیکی فیلم های مرکب pc/cnt 4- همراستایی نانولوله ها در ماتریس به منظور افزایش میزان هدایت فیلم ها در غلظت مشخص

منابع مشابه

بررسی اثر نانولوله های کربنی بر خواص پوشش های آلی

در سال های اخیر مطالعه برروی پوشش های حاوی ذرات نانو به شدت گسترش یافته است.استفاده از ذرات نانو در پوشش های آلی موجب بهبود خواص الکتریکی و مکانیکی آن می شود .یکی از بهترین گزینه ها برای بهبود خواص پوشش های آلی استفاده ازنانولوله های کربنی با خواص منحصربه فرد است. رسانایی گرمایی و الکتریکی ،مقاومت خوب و نسبت طول به قطربسیار بالای این ماده باعث بهبود خواص پوشش های آلی می شود. از زمان کشف نانو لو...

متن کامل

اثر ناخالصی اتمی بر خواص الکترونی ابرشبکه‌هایی از نانولوله کربنی

  In this paper, electronic properties of single-wall armchair and zigzag carbon nanotubes (CNTs) superlattices, n(12,0)/m(6,6) and n(12,0)/m(11,0) are investigated. For this reason, the topological defects of pentagon–heptagon pairs at interfaces of carbon hexagonal network appear. These defects break the symmetry of the system, and then change the electrical properties. The calculations inclu...

متن کامل

اثر ولتاژ درگاهی بر روی خواص ترابرد الکتریکی در اتصالات فولرین C60 به الکترودهای نانولوله کربنی

 In this paper, we examined the effect of gate voltage, bias voltage, contact geometries and the different bond lengths on the electrical transport properties in a nanostructure consisting of C60 molecule attached to two semi-infinite leads made of single wall carbon nanotubes in the coherent regime. Our calculation was based on the Green’s function method within nearest-neighbour tight-binding...

متن کامل

مطالعۀ خواص الکتریکی یک دزیمتر جدید بر پایۀ نانوکامپوزیت پلیمر-نانولوله کربن

Use of carbon nanotubes (CNTs) in dosimetry is a promising technique for real time in vivo dose measurements with high resolution for nuclear medicine and also dose rate monitoring for radiation protection utilizations. In this research with respect to extraordinary electrical properties of CNTs for several order of magnitudes increasing in electrical conductivity of polymeric matrix, the idea ...

متن کامل

خواص مکانیکی الیاف کامپوزیتی پلی‌پروپیلن و نانولوله کربنی چنددیواره

در این پژوهش، رفتار مکانیکی الیاف کامپوزیتی پلی‌پروپیلن و نانولوله کربنی چند‌دیواره مطالعه شده است. پلی‌پروپیلن و نانولوله‌های کربنی چند‌دیواره به وسیله اکسترودر دوپیچی به حالت مذاب مخلوط شدند، سپس الیاف با دستگاه مذاب‌ریسی تولید شده و با نسبت‌‌های مختلف کشش کشیده شدند. تصاویر میکروسکوپی نوری از سطح مقطع الیاف تجمع نانولوله‌ها را در بخش‌‌های از زمینه نشان داد. نتایج به‌ دست آمده از آزمون‌ های م...

متن کامل

مروری بر روش‌های ساخت غشاهای نانولوله کربنی

نانولوله کربنی به دلیل برخورداری از سطح داخلی تقریباً بی اصطکاک و مقاومت مکانیکی و حرارتی بسیار مطلوب، در سال های اخیر در زمره مواد جذاب برای ساخت غشا قرار گرفته است. روش های ساخت غشاهای نانولوله کربنی را می توان به پنج دسته تقسیم کرد، که عبارت‌اند از غشای نامنظم نانولوله کربنی، غشای ساخته شده در قالب آماده، فیلتر نانولوله کربنی همراستا، غشای نانولوله کربنی همراستای عمودی و غشای ماتریس مخلوط نان...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - دانشکده علوم

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023