با توجه به کاربرد و استفادۀ گستردۀ پلی پروپیلن (پی پی) در زندگی روزانه و قابلیت اشتعالی بالایی که دارد، لزوم مطالعۀ دقیق رفتار احتراقی آن اجتناب ناپذیر است. مواد پلیمری در اثر جذب حرارت تجزیه شده و گازهای قابل احتراقی تولید می کنند که در صورت قرار گرفتن در شرایط مناسب شعله ور می شوند. نتایج پژوهش های متعدد آزمایشگاهی و تئوری نشان داده است که نرخ تجزیۀ حرارتی و یا به عبارت دیگر نرخ تولید گازهای قابل احتراق مهم ترین عامل در فرایند افروزش پلیمرها می باشد. ایمنی مواد در برابر آتش را می توان به قدر کافی با افزایش مقاومت افروزش، کاهش سرعت پیش روی شعله، کاهش نرخ حرات آزاد شده و کاهش تولید گازهای خطرناک و محصولات احتراق و ترجیحاً بکار بستن تمام موارد افزایش داد. استفاده از افزودنی های تأخیرانداز شعله بیشترین روش مشترک برای افزایش ایمنی در برابر آتش در محدودۀ وسیعی از محصولات پلیمری می باشد. به همین دلیل بررسی اثر مواد افزودنی جهت کنترل نرخ تجزیۀ حرارتی پلیمرها به گونه ای که بر روی خواص فیزیکی و قیمت محصول تمام شده حداقل تأثیر را داشته باشد از اهمیت بالایی برخوردار است. کربنات کلسیم مادۀ نسبتاً ارزانی است که در طبیعت به وفور وجود دارد و باعث پایداری حرارتی و تقویت کردن برخی خواص مکانیکی پلی پروپیلن می شود. یکی از کاربردهای مهم فناوری نانو بالا بردن مقاومت پلیمرها در برابر آتش و درنتیجه دیرسوز کردن آن ها می باشد. در این پژوهش اثر ذرات نانو کربنات کلسیم بر روی سرعت پیش روی شعله، نرخ حرارت آزاد شده، مقاومت افروزش و تولید گازهای سمی از قبیل منو اکسید کربن در پلی پروپیلن به دو روش آزمایشگاهی و تئوری انجام شده است. نتایج روش آزمایشگاهی (انجام شده بر روی یک ورق قائم) نشان می دهند که افزایش درصد وزنی ذرات نانو کربنات کلسیم به پلی پروپیلن سرعت پیش روی شعله (حرکت شعله به سمت پایین)، نرخ حرارت آزاد شدۀ بیشینه و منواکسید کزبن تولید شده را کاهش می دهد در حالیکه باعث افزایش مقاومت افروزش می گردد. نتایج روش تئوری نشان می دهند که سرعت پیش روی شعله با عکس ضخامت نمونه، خواص حرارتی ماده، ضریب ریزش ماده و درصد مادۀ افزودنی متناسب است. با مقایسه کردن نتایج تئوری و آزمایشگاهی با یکدیگر ضریب تناسب استخراج شده است.

در این پژوهش، امکان اکسترودپذیری سرد نانوکامپوزیت fe-tic تحت تاثیر روانساز قلع و گرافیت مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی میزان تاثیر روانسازها در کنار سایر پارامترهای موثر بر اکسترودپذیری، از طراحی آزمایش به روش تاگوچی استفاده گردید. پس از انتخاب جدول آزمایشها، پودرها با درصدهای وزنی مشخص شده آسیاکاری شده، تمامی آنها با فشار و دمای یکسان، فشرده و پیش تف جوشی شدند و سپس با نرخ های متفاوت اکسترود شدند. به منظور بررسی تاثیر روانکاری دیواره ی قالب، اکستروژن نمونه ها در دو مرحله بدون روانکاری دیواره ی قالب و با روانکاری دیواره توسط گرافیت صورت گرفت. پس از اکسترود نمودن تمامی نمونه ها و مقایسه ی کیفیت آنها با استفاده از یک معیار کمی، با استفاده از روش آنالیز واریانس مشخص گردید که مدت زمان آسیاکاری بیشترین تاثیر را بر اکسترودپذیری fe-tic داشته و میزان تاثیر فاز tic و روانساز قلع تقریبا برابر است. جهت ارزیابی تاثیر روانسازها بر خواص ماده مرکب fe-tic، نمونه هایی که باموفقیت اکسترود شدند از مقطع طولی تحت آزمایش متالوگرافی، sem، سختی سنجی و آزمایش فشار قرار داده شدند. نتایج نشان می دهد که حضور قلع آزاد در مرز ذرات موجب تسهیل سیلان ذرات بر روی یکدیگر، جلوگیری از الگوی سیلان نامنظم و موجب یکنواختی خواص محصول اکسترود می گردد. استفاده از قلع بصورت پودری و مخلوط با پودرهای تشکیل دهنده ی ماده مرکب و کاربرد گرافیت در روانکاری دیواره ی محفظه ی اکستروژن، بیشترین کارایی را را دربهبود اکسترودپذیری ماده مرکب fe-tic نشان می دهد.

در این تحقیق تاثیر فرایند آسیاکاری و حضور ذرات مس بر روی خواص مختلف ماده مرکب پلی اتیلن- مس مورد بررسی قرار گرفته است. فرایند آسیاکاری به منظور توزیع مناسب ذرات مس در زمینه پلی اتیلن با دانسیته متوسط به کار گرفته شده است. نمونه ها در درصدهای حجمی 0، 1 و 3 و در زمان های آسیاکاری 0، 3 و 30 ساعت تولید شدند. آزمون پراش پرتو ایکس به منظور تعیین اندازه ی کریستالیت های پلی اتیلن و دستیابی به درصد بلورینگی نمونه ها انجام گرفت. همچنین از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به منظور بررسی مورفولوژی ذرات پلی اتیلن و نیز نحوه توزیع ذرات مس در داخل زمینه بهره گرفته شده است. به علاوه ثابت دی الکتریک نیز برای تمامی نمونه ها محاسبه گردید. در ادامه به منظور بررسی نحوه تخریب نمونه ها از دستگاه وزن سنجی حرارتی استفاده گردید. جهت بررسی فرایند بلورینگی و ذوب غیر هم دما در نمونه ها نیز دستگاه گرماسنج روبشی تفاضلی به کار گرفته شد. الگوی پراش پرتو ایکس به دست آمده از نمونه ها نشان دهنده کاهش درصد بلورینگی و ابعاد کریستالیت ها با افزایش زمان آسیاکاری می باشد. مشاهدات میکروسکوپ الکترونی روبشی تغییر شکل ذرات نسبتا کروی شکل پلی اتیلن اولیه را به ذرات پولکی شکل در اثر فرایند آسیاکاری نشان می دهد. این تصاویر همچنین حاکی از افزایش حضور توده های به هم پیوسته مسی با افزایش درصد حجمی مس و زمان آسیاکاری نیز می باشد. مطالعات انجام گرفته بر روی ثابت های دی الکتریک نمونه ها افزایش ثابت دی الکتریک را با افزایش درصد حجمی مس در تمامی نمونه ها نشان می دهد. بررسی های صورت گرفته بر روی دمای تخریب نمونه ها حاکی از کاهش دمای تخریب با افزایش زمان آسیا (برای تمامی نمونه ها) و افزایش درصد حجمی مس (برای نمونه های 30 ساعت آسیاکاری شده) می باشد. نتایج به دست آمده از آزمون گرماسنج روبشی تفاضلی نیز نشان می دهد که دماهای بلورینگی و انجماد مواد مرکب با افزودن ذرات مس و اعمال آسیاکاری تقریبا بدون تغییر باقی می ماند. در حالی که دماهای بلورینگی نمونه ها با افزایش نرخ سرمایش به مقادیر کمتر انتقال پیدا می کنند. مقادیر به دست آمده برای اندیس اورامی بیانگر مکانیزم رشد اسفرولایتی در نمونه ها می باشد. بعلاوه با افزایش نرخ سرمایش ابعاد کریستالیت ها و نرخ رشد اسفرولایت ها کاهش و نرخ جوانه زنی افزایش می یابد. در نهایت اینکه نرخ فرایند بلورینگی در زمان های اولیه انجماد چندین برابر بیشتر از زمان های بعد از آن است.

در این پژوهش نانو پودر دی اکسید قلع (sno2) با استفاده از فرایند سل-ژل سنتز شد. روش سل-ژل به دلیل سنتز در دمای پایین، سادگی فرایند، تولید محصول با درجه خلوص بالا، مقیاس فضای سطح بالا و کنترل دقیق ترکیب مورد استفاده قرار گرفت. بدین منظور از مواد اولیه کلرید قلع حاوی پنج مولکول آب (sncl4.5h2o) به عنوان ماده اولیه سنتز ، اتیلن گلیکول به عنوان عامل پلیمر ساز، اسید سیتریک به عنوان عامل کمپلکس ساز ، اتانول و آب خالص به عنوان حلال استفاده گردید. سنتز نانو پودر دی اکسید قلع در نسبت های مختلف اتیلن گلیکول به اتانول و اسید سیتریک به دی اکسید قلع صورت گرفت. پیش پودر (زئروژل) حاصل توسط کوره در دمای550 درجه سانتی گراد بمدت یک ساعت با شیب حرارتی دو درجه بر دقیقه تحت شرایط اتمسفر کلسینه شد و محصولات با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، گرماسنج تفاضلی روبشی (dsc) وگرماوزن سنج (tga) شناسایی و خواص ساختاری، اندازه ذرات و خواص ترمودینامیکی نانوذرات دی اکسید قلع بترتیب با استفاده از آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem) و گرماسنج تفاضلی روبشی (dsc) مورد ارزیابی قرار گرفت. براساس اطلاعات طیف های xrd مشخص شد که تمام نمونه های کلسینه شده، بطور کامل ساختار بلوری دارند و پودرهای بلوری شده تنها فاز دی اکسید قلع یعنی ساختار چهاروجهی را تأیید می کنند. نتایج آنالیزهای tga و dsc، برای نمونه های بعد از کلسیناسیون پایداری حرارتی بسیار خوبی از خود نشان داد که مربوط به کریستالی شدن دی اکسید قلع بعد از کلسینه شدن است. تغییر نسبت مواد اولیه، عامل موثری بر روی میزان بلورینگی می باشد بطوریکه دراینجا با افزایش نسبت های اتیلن گلیکول به اتانول و اسیدسیتریک به کلریدقلع جهت گیری اصلی صفحه (110) تغییر می کند. در کمترین نسبت جهت گیری اصلی صفحه (101) غالب است و با افزایش نسبت از 5/0 به 2 جهت گیری اصلی در امتداد صفحه (110) جابجا می شود که در تطابق با ساختار چهاروجهی دی اکسید قلع است؛ با این تفاوت که شدت پیک صفحه (110) در نسبت اسیدسیتریک به کلریدقلع بیشتر است. درواقع می توان نتیجه گرفت که تغییر نسبت اسیدسیتریک به کلریدقلع نقش بیشتری در بلورینه کردن دی اکسیدقلع دارد. همچنین تغییر نسبت مواد اولیه می تواند بر روی اندازه ذرات نیز موثر باشد بدین صورت که افزایش نسبت اتیلن گلیکول به اتانول به علت نقش اتیلن گلیکول به عنوان عامل پلیمراسیون در کاهش سایز ذره به 5/0 موثر است و درحالتی که افزایش نسبت اسیدسیتریک به کلریدقلع و اتیلن گلیکول به اتانول را بطور همزمان داریم اندازه ذره تا حدود یک هشتم کاهش یافته است که این کاهش اندازه را می توان مربوط به نقش اسیدسیتریک به عنوان عامل کمپلکس ساز در کنار اتیلن گلیکول دانست. در اینجا مشخص می شود که نقش اسیدسیتریک در کاهش اندازه ذره به علت نقش کمپلکس ساز خود بر نقش اتیلن گلیکول(پلیمرساز) اولویت دارد. تغییر تسبت اتیلن گلیکول همچنین بر روی خواص ترمودینامیکی حاصل از نتایج dsc تأثیرگذار است بطوریکه در محاسبه تغییرات انرژی آزاد گیبس فرایند بلورینگی دی اکسیدقلع، با استفاده از مقادیر h?، cp? و s? مشخص می شود که نمودار تغییرات انرژی آزاد گیبس نسبت به درجه حرارت برای حالتی که eg/et=2 دارد، شیب کمتری نسبت به حالتی که eg/et=0.5 است، دارد. درنتیجه برای حالتی که eg/et=2 میزان تغییرات انرژی آزاد گیبس در هر دما کمتر شده است و این نمونه پایداری بیشتری دارد و سنتز در این نسبت استوکیومتری eg/et=2 نسبت به استوکیومتری eg/et=0.5 اولویت دارد.

چکیده رساله/پایان نامه : در این پژوهش تولید آلیاژ حافظه دار نایتینول به سه روش سنتز احتراقی، آسیاکاری و متالورژی پودر معمولی مورد بررسی قرار گرفت. در روش سنتز احتراقی مخلوط پودرni وti بعد از فشرده شدن در فشار mpa150 در کوره با دماهای400 ،500 و c600? بدون اتمسفر محافظ قرار داده شد. فازهای تشکیل شده با آزمون xrd و پروفیل دمایی توسط ترموکوپل داخل نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت. عناصر واکنش نکرده و فاز ناخواسته در نمونه ها، چه کوره دمای بالا (?c600 ) داشته باشد چه دمایِ پایین(?c400 و ?c500)، در محصول نهایی حضور دارند با این تفاوت که در دمای بالا فاز ناخواسته اکسید تیتانیوم است و در دمای پایین ni3ti است. برای بهبود خواص محصول نهایی ابتدا مخلوط پودر اولیه در زمان-های 5/0، 1 و2 ساعت آسیاکاری شد و سپس نمونه ها در دمای ?c400 تولید شدند. با یک ساعت آسیاکاری بهترین نتیجه حاصل شد(تقریبا نایتینول تک فاز) چراکه بیشینه ی دمای نمونه افزایش یافت و میزان عناصر واکنش نکرده به حداقل رسید و همچنین زمان انجام واکنش هم به قدری کم شد که فرصت اکسید شدن به تیتانیوم داده نشد. در حالیکه دو ساعت آسیاکاری باعث فعال شدن واکنش اکسیداسیون شد و بدترین نتیجه یعنی اکسیداسیون کامل رخ داد. در این روش محدودیت ابعادی وجود دارد و نمونه های بزرگ قابل تولید نیستند. در روش آسیاکاری مخلوط پودر مواد اولیه در ظروف حاوی آرگون با نسبت پودر به گلوله 1 به 40 و سرعت دور rpm 250 در زمان مختلف تا 120 ساعت آسیاکاری شدند. در نتایج xrd پیک های تیتانیوم به سرعت بعد از 6 ساعت آسیاکاری ناپدید شدند در حالیکه بعد از 120 ساعت آسیاکاری پیک های نیکل حذف شدند. بعد از 6 ساعت آسیاکاری پیک نایتینول قابل مشاهده بود و بعد از 120ساعت پیک غالب ماده شد. در روش متالورژی پودر مخلوط پودر مواد اولیه با فشار mpa600 فشرده و سپس در دمای ?c1050 تحت اتمسفر آرگون در زمان های مختلف تف جوشی شد. نتایج xrd نشان دهنده ی افزایش درصد نایتینول با افزایش زمان تف جوشی است. حذف کامل فاز ni3ti به علت پایداری بیشتر نسبت به نایتینول امکان پذیر نیست. پیک های مربوط به ni بعد از 10 ساعت تف جوشی حذف شدند. به علت تخلخل زیاد در نمونه ها حتی در 10 ساعت تف جوشی رفتار حافظه داری در نمونه ها قابل رویت نیست. برای بهبود قطعات تولید شده با روش متالورژی پودر از پودرهای حاصل از روش آسیاکاری استفاده شد و سپس نمونه ها تحت پیرسازی در دمای ?c500 و نیم ساعت قرار گرفتند که نمونه حاصل دارای نایتینول به عنوان فاز عمده بود ولی دمای استحاله مارتنزیتی با وجود رسوبات ni4ti3 بیش از اندازه پایین بود(?c13-) و امکان استفاده از رفتار حافظه داری ماده نبود. به همین دلیل از مس به عنوان عنصر سوم برای افزایش دمای استحاله مارتنزیتی و افزایش سرعت نفوذ در تف جوشی استفاده شد. چون در این روش تولید، متغیرهای تولید زیاد شدند از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شد. در روش تاگوچی اثر متغیرهای زمان آسیاکاری ، زمان تف جوشی، فشار پرس و در صد مس بر خواص دمایی و مکانیکی که توسط آزمون های dsc و فشارش اندازه گیری شدند، بررسی شد. برای بررسی فازهای نمونه ها از آزمونxrd استفاده شد. در روش تاگوچی شرایط بهینه برای رسیدن به حداکثر کرنش قابل بازیابی و بالاترین mf به طور هم زمان محاسبه شد. نیتجه آزمایش آزمون تاگوچی با مقدار محاسبه شده همخوانی داشت

دنیای پوشش ها بسیار وسیع می باشد و در این زمینه کارهای بسیاری صورت گرفته است. پوشش ها در زمینه های رنگ آمیزی سطوح، صنایع نساجی، صنایع خودرو، صنایع شیمیایی کاربردهای فراوانی دارند. روش های بسیار زیادی برای انجام این کار وجود دارد که از جمله آنها می توان به روش استوانه سیم پیچ یا پوشش دهی با استفاده از مانیفولد اشاره کرد که این روش ها عموما در مواردی کاربرد دارند که سطح مورد پوشش دارای ساختار شبکه ای (مثلا پارچه) می باشد و در واقع این مواد در پیوند با ساختار شبکه قرار می گیرند. اما انواع دیگری از پوشش ها وجود دارند که از نوع سطحی بوده و این پوشش ها در پیوند با سطح پایه می باشند. در پایان نامه حاضر مقصود از پوشش دهی، این فرآیند در سطح شیشه می باشد. فرآیندهای متعددی در پوشش دهی سطح وجود دارد که از جمله آن می توان به رسوب بخارات شیمیایی، رسوب بخارات فیزیکی و سل- ژل اشاره کرد. با توجه به هر یک از روش های بالا مواد اولیه و همچنین شرایط آزمایش نیز متفاوت خواهد بود. از فواید پوشش دهی سطح می توان (البته با تغییر مواد پوشش کارکرد نیز متفاوت خواهد بود) به کاهش خوردگی، کاهش اصطکاک، مقاومت در برابر سایش، خواص اپتیکی مناسب تر و بسیاری موارد دیگر اشاره کرد. در کار حاضر پوشش های سطحی مد نظر بوده و هدف از این کار نیز کاهش اصطکاک سطح و همچنین مقاومت در برابر سایش می باشد. در میان روش های موجود، روش سل- ژل انتخاب شد زیرا این روش در مقایسه با سایر روش ها هم مقرون به صرفه تر است و هم از لحاظ شرایط انجام فرآیند راحت تر انجام می پذیرد. در روش سل- ژل معمولا از نمک مواد به عنوان مواد اولیه برای ساخت سل استفاده می شود. سپس سل با استفاده از تکنیک های ساده ای که در متن به شرح آنها خواهیم پرداخت بر روی سطح شیشه پوشش داده می شود. در طی این مراحل ژل بر روی پایه (در کار حاضر پایه شیشه ای مد نظر می باشد زیرا از پایه دیگری چون پایه فلزی نیز می توان استفاده کرد) رسوب داده می شود. در طرح حاضر به منظور کاهش اصطکاک سطح شیشه از tio2 و ترکیب آن با sio2 کمک گرفته شده است. در طی فرایند تولید این مواد، نوعی پلیمریزاسیون رخ می دهد که تر کیب را تبدیل به محلولی ژل مانند می کند. البته از مواد دیگری چون mos2 یا ws2 نیز می توان استفاده کرد که این مواد به مراتب کارایی بهتری نسبت به مواد انتخاب شده دارند ولی به دلیل مسائل اقتصادی واینکه tio2 نیز نیازهای مربوط به کار حاضر را برآورده می نمود، ماده مذکور انتخاب شد. برای بررسی عملکرد پوشش دهی تست اصطکاک انجام گرفت. برای انجام این تست روش های متعددی وجود دارد که در متن به آنها پرداخته شده است. در پژوهش حاضر از روش pin on disk برای اندازه گیری اصطکاک استفاده شد. این پایان نامه مشتمل بر پنج فصل می باشد. فصل اول شامل مروری بر انواع روش های پوشش دهی است. در فصل دوم تکنیک سل- ژل مورد بررسی قرار گرفته است. فصل سوم روش های تجربی شامل روش های آنالیز مشخصات و دستگاه های مربوطه، روش های پوشش دهی با استفاده از تکنیک سل- ژل و همچنین روش های مربوط به آنالیز اصطکاک توضیح داده می شود. در فصل چهارم نتایج حاصل از کار حاضر و بحث های مربوط به آن آورده شده و در پایان و در فصل پنجم نیز جمع بندی و پیشنهادات ارائه خواهد شد.

در این تحقیق نوعی پوشش از جنس نانوسیلیکا به روش سل-ژل و با اندازه ذرات کم تر از 5 نانومتر با هدف افزایش زاویه تماس قطرات آب با سطح و ایجاد خاصیت آب گریزی بر روی آن تولید و پس از قرار گرفتن بر روی پایه سرامیکی به روش پوشش دهی چرخشی، در دمای 120 درجه سانتی گراد مورد عملیات آنیل شدن قرار گرفت. هم چنین پارامترهای موثر بر زمان تشکیل ژل وخاصیت آب گریزی سطح پوشش داده شده با استفاده از طراحی آزمایشات به روش فاکتوریل جزئی مورد بررسی قرار گرفتند. به این منظور با تغییر پارامترهای موثر در روش تولید نانوذره و پوشش دهی آن بر روی پایه سرامیکی مطابق با جدول استخراج شده از روش فاکتوریل جزئی و اندازه گیری زمان تشکیل ژل و هم چنین زاویه تماس قطرات آب بر روی سطح فاکتورهای نسبت آب به سیلان، غلظت کاتالیست و درصد پلیمر بر زمان تشکیل ژل و نسبت آب به سیلان، غلظت کاتالیست، درصد پلیمر و سرعت چرخش بر میزان آب گریزی سطح موثر شناخته شدند. مطابق با نتایج حاصل از آزمایشات با افزایش غلظت کاتالیست از صفر به 1 مولار زمان تشکیل ژل از 259200 ثانیه به حدود 160 ثانیه و زاویه تماس از 90 به 70 درجه کاهش یافت. افزایش نسبت مولی آب به سیلان از صفر به 1/36 منجر به افزایش زمان تشکیل ژل از 180 به حدود 200 ثانیه و افزایش زاویه تماس از 79 به 81 درجه گردید. افزایش درصد پلیمر از صفر به 3 درصد باعث افزایش زمان تشکیل ژل از 185 به 200 ثانیه و زاویه تماس از 70 به 79 درجه گردید. هم چنین با افزایش سرعت چرخش اسپین از 15 به 25 دور در دقیقه زاویه تماس از 70 به 82 درجه افزایش یافت. تست های طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز ، میکروسکوپ الکترونی عبوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی جهت تعیین خواص این پوشش مورد استفاده قرار گرفته اند. هم چنین تست زاویه تماس قطرات آب بر روی سطح جهت تشخیص خاصیت آب گریزی پوشش ها به کار رفته است. در مرحله دوم جهت بهبود خواص مکانیکی سطح مقادیر 25/1، 5/2 و 5 درصد وزنی سیلیکات زیرکونیوم به لعاب اضافه شده و خاصیت خراش پذیری آن ها با لعاب معمولی با توجه به نتایج تست سختی سطح مورد مقایسه قرار گرفت. هم چنین جهت اثبات حضور سیلیکات زیرکونیوم در لعاب ها از نتایج روش طیف سنجی فلوئورسانس استفاده گردیده است.

هدف از این تحقیق تولید نانوکامپوزیت مغناطیسی نانولوله کربنی/پلی¬اتیلن می¬باشد. تحقیق به دو قسمت مجزای عملیات سطحی نانولوله کربنی و تولید نانوکامپوزیت و بررسی خواص آن¬ها تقسیم¬بندی می¬شود. به منظور افزایش استحکام فصل مشترک و بهبود پراکندگی نانولوله کربنی در زمینه پلی¬اتیلن، اصلاح سطح نانولوله کربنی توسط فرایند اسیدشویی و پوشش¬دهی با اسیداستئاریک صورت گرفت. ایجاد خاصیت مغناطیسی در نانولوله کربنی نیز با پوشش¬دهی سطح آنها توسط نانوذرات نیکل به روش شیمی¬تر انجام شد. فرایند پوشش¬دهی سطح نانولوله¬ی کربنی در ساختار هیبریدی(نانولوله کربنی تزیین شده با نیکل و اسیداستئاریک) نیز انجام شد، که تا کنون بررسی و تولید آن صورت نگرفته است. پس از آماده¬سازی نانولوله¬های کربنی با ساختارهای سطحی متفاوت، بررسی مورفولوژی سطح آنها توسط میکروسکوپ¬های الکترونی روبشی(sem)، عبوری(tem) و fesemصورت گرفت. ارزیابی حرارتی و میزان تشکیل فازهای سطحی توسط دستگاه¬های dsc و tga انجام شد. خواص ساختارهای مختلف نانولوله¬ی کربنی توسط آزمون مغناطوسنجی نمونه¬ی ارتعاشی(vsm) بررسی شد. نکته برجسته¬ی دیگر در ارزیابی نانولوله¬های کربنی و نانوهیبریدهای آن، ارزیابی انرژی سطحی آنها توسط دستگاه کروماتوگرافی گازی فاز معکوس (igc) می¬باشد، که از این روش جهت تعیین انرژی سطحی و پیش¬بینی نحوه توزیع نانولوله¬های کربنی در کامپوزیت استفاده شد. ارائه نتایج این آزمون برای نانوهیبریدهای تولیدی قسمتی از نوآوری این پژوهش می¬باشد. نتایج ارزیابی vsmنشان داد که مغناطش اشباع در نانولوله کربنی اسیدشویی 33/0 بوده که با تزئین سطح آنها با 20و 40درصد وزنی نانوذرات نیکل به ترتیب کمیت مغناطش اشباع به میزان 1/7و 3/15افزایش یافته است. پوشش¬دهی سطح با اسیداستئاریک تاثیر قابل توجهی بر انرژی سطحی نانولوله کربنی داشته است. نتایج آزمون igc نشان داد که پوشش¬دهی سطحی نانولوله کربنی با اسیداستئاریک به میزان 4.3 درصد وزنی سبب کاهش 50درصدی انرژی سطحی شده است. پس از آماده¬سازی نانولوله¬ی کربنی اصلاح شده، از این ترکیب به عنوان فاز تقویت¬کننده در زمینه پلیمری استفاده شد. با توجه به توسعه روز افزون به¬کارگیری پلی¬اتیلن در صنعت، در این تحقیق پلی¬اتیلن به عنوان زمینه نانوکامپوزیت انتخاب گردید. روش مورد استفاده در ساخت کامپوزیت پلی¬اتیلن/ نانولوله¬ی کربنی روش ذوبی و استفاده از دستگاه مینی¬اکستروژن می¬باشد. با استفاده از میکروسکوپ¬های الکترونی روبشی(sem) نحوه¬ی توزیع نانولوله¬ی کربنیدر زمینه پلی¬اتیلن مورد بررسی قرار گرفت. خواص مکانیکی و ترمومکانیکی توسط آزمون کشش و آزمون دینامیکی- مکانیکی (dma)صورت گرفت. بررسی رفتار بلورینگی نانوکامپوزیت¬های تولیدی نیز توسط آزمون dscتعیین شد. علاوه براین، جهت بررسی رسانایی ساختار و تعیین حد آستانه از آزمون دی¬الکتریک استفاده گردید. خواص مغناطیسی نانوکامپوزیتتقویت شده با درصدهای مختلف نانولوله کربنی نیز توسط آزمون مغناطوسنجی نمونه¬ی ارتعاشی(vsm) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج ارزیابی¬های میکروسکوپی و igc نشان داد که اصلاح سطح نانولوله کربنی با نیکل و اسیداستئاریک تاثیر قابل ملاحظه¬ای بر توزیع¬ آن در زمینه پلی¬اتیلن دارد. افت انعطاف¬پذیری و افزایش استحکام در حضور نانولوله¬کربنی در نمونه¬های کامپوزیتی مشاهده شد. شیب کاهشی چقرمگی با افزایش درصد وزنی نانولوله کربنی در نمونه¬هایی که فاز ثانویه شامل نانولوله کربنی پوشش داده شده با نیکل و اسیداستئاریک می-باشد، در حداقل مقدار است. شیب کاهشی چقرمگی در این نمونه 3/1 نمونه نانوکامپوزیتی تقویت شده با نانولوله کربنی خام می-باشد. با استفاده از آزمون دی¬الکتریک نشان داده شد که هدایت الکتریکی کامپوزیت تقویت شده با 0.5درصد وزنی نانولوله کربنی خام به میزان 45درصد افزایش یافته است. حضور هم¬زمان نانوذرات نیکل و نانولوله کربنی در کامپوزیت سبب افزایش رسانایی کامپوزیت در کمتر از حد آستانه شده است. نتایج ارزیابی آزمون vsm نیز نشان داد که در نمونه کامپوزیتی تقویت شده با 5درصد وزنی نانولوله کربنی تزیین شده با نانو ذرات نیکل افزایش 25 برابری کمیت مغناطش اشباع در مقایسه با کامپوزیت تقویت شده با 5درصد وزنی نانولوله کربنی خام ایجاد شده است.

یکی از روشهای تولید نانولوله های کربنی استفاده از روش آسیاکاری مکانیکی به همراه عملیات حرارتی (آسیاکاری مکانیکی- آنیل) می باشد که وابسته به زمان طولانی آسیاکاری (حدود 100 ساعت) و دمای آنیل نسبتا بالا ( حدود °c 1300) و زمان نسبتا طولانی آنیل ( حدود 5 ساعت) می باشد. هدف از انجام تحقیق حاضر کاهش مدت زمان آسیاکاری و در صورت امکان کم کردن دما و زمان آنیل در تولید نانولوله-های کربنی به روش مکانوشیمیایی می باشد. در روش پیشنهادی، ابتدا با آسیاکاری گرافیت در حضور واکنش های اکسیداسیون/احیاء، نانوذرات کاتالیست تولید شد؛ سپس نقش نانوکاتالیست های تولیدی جهت جوانه زنی و رشد نانولوله های کربنی در فرایند آنیل، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور پودر گرافیت به همراه ترکیبات اکسیدی آهن((fe2o3، نیکل(nio) و یا مس(cuo) بعنوان احیاء شونده و پودر آلومینیوم (al) بعنوان احیاء کننده بمدت زمان های متفاوت بین 5/0تا 72 ساعت آسیاکاری گردید. نسبت گلوله به پودر 40 به 1، سرعت آسیاکاری 300 دور بر دقیقه و اتمسفر آسیاکاری، محیط انتخاب گردید. محصولات آسیاکاری در اتمسفرهای آرگون و آرگون-پروپان (پروپان بعنوان منبع کربنی) با زمان های متفاوت دمش پروپان (10، 20 و 30 دقیقه) و در دماهای بین 475 تا °c850 آنیل گردیدند. جهت مشخصه یابی مواد اولیه و محصولات از میکروسکوپ های الکترونی روبشی و عبوری، آنالیز اشعه ی ایکس، وزن سنجی حرارتی و طیف سنجی رامان استفاده گردید. نتایج نشان می دهند که واکنش مابین گرافیت و مخلوطهای واکنشگر در حین فرایند آسیاکاری، واکنشی تدریجی بوده که منجر به تولید محصولی محتوی نانوذرات آهن، نیکل و یا مس می شود. نانوذرات حاصل از واکنش می توانند در فرایند آنیل و تحت اتمسفر آرگون- پروپان منجر به تشکیل نانولوله های کربنی شوند. نتایج طیف سنجی اشعه ی ایکس نمونه ی al-fe2o3-15%c نشان می دهد که در زمان های آسیاکاری تا 24 ساعت، هیچ محصولی ناشی از تحول مکانوشیمیایی وجود ندارد؛ در حالیکه بتدریج محصولات واکنش (آهن و اکسید آلومینیوم) ظاهر شده و در زمان 72 ساعت، کل مواد اولیه به محصولات واکنش تبدیل می گردند. همچنین مشخص گردید که حجم رسوب گذاری کربن، وابستگی شدیدی به نوع مخلوطهای واکنشگر، زمان آسیاکاری و دمای آنیل دارد. در سیستم al-fe2o3-15%c تغییر زمان آسیاکاری و دمای آنیل باعث تغییر فاحشی در حجم رسوبگذاری کربن می شود؛ بطوریکه در نمونه ی 48 ساعت آسیا و آنیل شده در دمای °c700 حجم رسوبگذاری بمیزان 862% بوده در حالیکه در همان سیستم با کاهش دمای آنیل به °c625 این مقدار به 267% کاهش پیدا می کند. این روند در سیستم های al-nio-c و al-cuo-c نیز مشاهده گردید. نتایج نشان می دهد که حضور اکسید مس نقش موثری در حجم رسوبگذاری کربن در مقایسه با دو واکنشگر fe2o3 و nio ندارد. همچنین در مخلوط al-fe2o3 که با درصدهای مختلف کربن آسیاکاری شده است، در دمای آنیل °c550 حجم رسوبگذاری نانولوله ی کربنی تقریبا صفر می باشد. نتایج ارزیابی های میکروسکوپی از نانولوله های کربنی تولید شده در فرایند مکانوشیمیایی اثبات می کند که مکانیزم رشد نانولوله های کربنی در حضور نانوکاتالیست ها بصورت رشد از نوک نانولوله می باشد.

در این تحقیق روشی جدید برای تبدیل آمونیوم پاراتنگستات (apt) به کامپوزیت آلومینا- تنگستن ارائه شده است. در این روش تجزیه و احیای apt به طور همزمان و در طول آسیاکاری اتفاق می افتد. بدین منظور از فلز آلومینیم (al) به عنوان عامل احیاکننده استفاده شده است. در مرحله ی اول، با توجه به مجموع واکنش های تجزیه و احیای apt، دو پودر apt و al با نسبت مولی 24:1 مخلوط و در زمان های مختلف آسیاکاری شدند، سپس از آزمون های xrd و ft-ir به منظور بررسی روند پیشرفت واکنش ها استفاده شد. نتایج نشان داد که پس از 25 دقیقه کار مکانیکی، واکنش احتراقی در سیستم با وقوع هم زمان واکنش های تجزیه و احیا اتفاق می افتد. همچنین مشاهده شد که قبل از وقوع احتراق، al با آب تبلور apt واکنش می دهد. بر این اساس قسمتی از واکنش های تجزیه ی apt قبل از احتراق صورت گرفته است، به طوری که با مصرف al باعث کمبود آن در واکنش احتراقی و عدم تکمیل آن می شود. در ادامه ی کار جهت تفکیک واکنش هایی که به صورت احتراقی انجام می شوند و همچنین اثر فعال سازی مکانیکی بر این واکنش ها از آزمون dta استفاده شد. پیک های به دست آمده از آزمون dta مربوط به مخلوط پودرهای apt و al نشان دادند که طی حرارت دهی در اتمسفر آرگون، ابتدا apt به اکسید تنگستن تبدیل می شود و سپس در دمای 1020 تا c°1097 توسط al مذاب احیا می شود. این در حالی است که آزمون dta همین نمونه بعد از 20 دقیقه آسیاکاری نشان داد که دمای واکنش اکسید تنگستن با al تا دمای ذوب al کاهش یافته است. ادامه ی فعال سازی سبب می شود که واکنش های تجزیه و احیا به صورت هم زمان در طول آسیاکاری رخ دهد. در مرحله ی دوم این تحقیق، مقدار al اولیه با توجه به واکنش آن با آب تبلور apt قبل از احتراق، 07/26 مول انتخاب شد و آسیاکاری تکرار گردید. نتایج نشان داد که در این حالت واکنش های تجزیه و احیا به طور کامل انجام می شوند و پودر کامپوزیتی آلومینا-تنگستن پس از 25 دقیقه کار مکانیکی به دست می آید. بر اساس نتایج xrd، اندازه ی دانه های تنگستن به دست آمده بعد از احتراق 60 نانومتر محاسبه شد که با افزایش زمان آسیاکاری تا 10 نانومتر کاهش می یابد. تصاویر sem و نتایج psa نشان دادند که در طول آسیاکاری با افزایش زمان، ذرات ترد apt ریز می شوند، در ذرات نرم al فرو می روند و توده هایی را تشکیل می دهند. این توده ها به تدریج رشد می کنند تا زمانی که احتراق اتفاق بیفتد. محصول احتراق توده های متخلخلی از آلومینا با ذرات تنگستن می باشد که با افزایش زمان آسیاکاری به پودر کامپوزیتی آلومینا-تنگستن تبدیل می شوند.

هدف این تحقیق بررسی رفتار رئولوژیکی و تغییرات میزان هدایت حرارتی نانوسیال حاوی نانولوله¬های کربنی آرایش یافته با مقادیر مختلف از نانوذرات tio2 می¬باشد. بدین منظور نانوذرات tio2 با استفاده از روش هیدرولیز تتراکلرید تیتانیوم سنتز گردید. نتایج حاصل نشان داد که نانوذرات سنتز شده در فاز روتایل و با اندازه متوسط 20 نانومتر می¬باشند. همچنین جهت آرایش نانولوله¬های کربنی با نانوذرات tio2، در ابتدا نانولوله¬های کربنی خام تحت فرایند اکسیداسیون در محیط اسید نیتریک قرار گرفتند. این عمل موجب باز شدن انتهای بسته نانولوله¬های کربنی و همچنین عامل¬دار شدن سطح آن¬ها توسط گروه¬های عاملی حاوی اکسیژن گردید. گروه¬های عاملی متصل شده روی سطح نانولوله¬های اکسید شده همانند مکان¬های فعال، جهت جذب یون¬های تیتانیوم حاصل از فرایند هیدرولیز تتراکلرید تیتانیوم عمل کرده و سبب اتصال نانوذرات¬ tio2 روی سطح نانولوله¬های کربنی می¬شوند. نتایج ارزیابی میکروسکوپی نانولوله¬های کربنی آرایش یافته نشان می¬دهد که سطح خارجی نانولوله¬ها به طور موفقیت آمیزی با نانوذرات tio2 پوشیده شده است. تغییر میزان تتراکلرید تیتانیوم سبب تغییر میزان سنتز نانوذرات tio2 روی سطح نانولوله¬های کربنی می¬گردد. بررسی رفتار رئولوژیکی نانوسیال¬های مورد بررسی نشان می¬دهد که نانوسیال حاوی نانوذرات tio2 و نانولوله¬های کربنی آرایش یافته دارای رفتار دایلاتنت و یا غلیظ¬شوندگی می¬باشند. در حالیکه نانوسیال حاوی نانولوله¬های کربنی خام و اسیدشویی دارای رفتار سودوپلاستیک و یا رقیق¬شوندگی می¬باشند. بررسی تغییرات میزان هدایت حرارتی تمام نانوسیال¬های مورد بررسی نشان دهنده افزایش میزان هدایت حرارتی نانوسیال با افزایش دما و کسر وزنی نانوذرات می¬باشد. همچنین مدل¬های ماکسول، براگمن، جفری و یو- چوی جهت بررسی رفتار هدایت حرارتی نانوسیال حاوی نانوذرات tio2 و مدل¬های همیلتون-کراسر، سای و یو-چوی جهت بررسی هدایت حرارتی نانوسیال حاوی نانولوله¬های کربنی مورد مطالعه قرا گرفتند و نتایج حاصل نشان می¬دهد که مقادیر هدایت حرارتی پیش¬بینی شده توسط مدل¬های تجربی مذکور کمتر از مقادیر آزمایشگاهی میزان هدایت حرارتی نانوسیال می¬باشد. این امر را می¬توان به عدم تأثیر فاکتور¬های موثر بر انتقال حرارت مانند شکل، اندازه و حرکت نانوذرات در روابط تجربی نسبت داد.

اکسید روی کاربردهای گسترده ای در مواد الکترونیک و فتونیک دارا می باشد. بیشترین و گسترده ترین کاربرد اکسید روی در ساخت سنسور های گاز است. افزایش سطح ویژه، باعث بهبود و ارتقاء خواص روی شده و لذا تولید و مصرف نانومیله های اکسید روی در سالهای اخیر مورد توجه محققین بسیاری قرار گرفته است. روش های متعددی برای نانومیله اکسید برخی از فلزات از جمله روی وجود دارد. یکی از روش های نوین تولید نانومیله ها به ویژه از جنس اکسید روی روش هیدروترمال است. در این زمینه تحقیقات زیادی در سطح جهان تاکنون انجام گرفته و یا در حال انجام است. روش هیدروترمال فرآیندی است که در دما ها و فشارهای بالا برای تولید ماده مورد نظر، مورد استفاده قرار می گیرد. در تحقیق حاضر، تلاش ما بر این است که با استفاده از مواد و افزودنی های مناسب و به کمک روش هیدروترمال در دماهای پایین و فشارهای کم به نانومیله های اکسید روی دست یابیم. برای این منظور پس از بررسی تاثیر کلی فرآیند هیدروترمال بر ساختار تولیدی، روندی ساده با مصرف انرژی و زمان مناسب معین شده، سپس به دنبال آن اثر پارامترهای مختلف بر ساختار اکسید روی تولیدی در جهت رسیدن به ساختار مطلوب و مورد نظر، که نانومیله می باشد، صورت گرفت. فرآیند هیدروترمال در دمای واکنش پایین?c 60 و با شرایط آزمایش پایه به صورت غلظت اولیه ی استات روی 0.02 مولار به عنوان نمک روی، غلظت اولیه ی naoh با 2 مولار به عنوان کریستال کننده در حلال آب و زمان واکنش به مدت 21 ساعت، مورد بررسی قرار گرفت. در این پژوهش با توجه به امکانات موجود پارامترهای مختلفی از جمله غلظت اولیه استات روی دو آبه به عنوان نمک روی، غلظت اولیه کریستال کننده، زمان واکنش، نوع حلال و نوع کریستال کننده مورد مطالعه ساختاری قرار گرفت. نمونه های آزمایش توسط آنالیزهای تعیین اندازه ذرات با لیزر، میکروسکوپ الکترونی عبوری/روبشی و پراش اشعه ایکس مورد بررسی واقع شد. نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس تولید اکسید روی با ساختار ورتزیت هگزاگونال را از طریق فرآیند هیدروترمال ساده در دمای پایین در آزمایش ها تایید کردند. همچنین تاثیر فرآیند هیدروترمال در ایجاد ذرات نانومتری با پراکندگی ابعادی کم مشاهده شد. با افزایش زمان واکنش ذرات حاصل بزرگ و رشد بیشتری نشان دادند. با کاهش غلظت کریستال کننده به 1 مولار، مورفولوژی نانومیله و ابعاد آنها تفاوت قابل توجهی نشان داد. با افزایش غلظت اولیه ی استات روی ماهیت سیستم هسته زایی و به دنبال آن ساختار نانومیله ای تولیدی تغییر کرد. همچنین با بررسی دو کریستال کننده ی naoh و koh در دو حلال آب و متانول، نانومیله هایی با مورفولوژی و ابعاد متنوع با گستره ی ابعادی متوسط قطر و طول میله به ترتیب 400-90 نانومتر و3-1 میکرومتر و ساختار تراشه مانند400-150 نانومتر به دست آمد.

یکی از مهمترین چالش¬ها در مورد پوشش¬های هیدروکسی آپاتیت پلاسما اسپری شده بر روی ایمپلنت-های تیتانیومی، عدم درگیری مکانیکی استخوان تشکیل شده بر سطح پوشش با استخوان میزبان وسست شدن ایمپلنت، تجمع باکتریها و ایجاد پوسیدگی در فصل مشترک بافت/ایمپلنت، چقرمگی شکست پائین و چسبندگی کم هیدروکسی آپاتیت به زیرلایه می¬باشد. تحقیق حاضر با هدف اعمال پوشش هیبریدی فلوئورآپاتیت/تیتانیا/نانولوله کربنی (دکوراسیون شده با عامل آنتی باکتریال مس) با روش سل-ژل بر روی زیرلایه ti-6al-4v برای رفع چالش¬های فوق انجام شده است. فلوئورآپاتیت [ca10(po4)6f2]، دارای خاصیت ضد پوسیدگی بوده و افزودن tio2 به پوشش هیدروکسی آپاتیت باعث بهبود چسبندگی به ایمپلنت¬های تیتانیومی می¬شود. نانولوله¬های کربنی دارای مشابهت فیزیکی با کلاژن¬ (فاز آلی استخوان) بوده و در مقادیر کم قابلیت بهبود خواص مکانیکی هیدروکسی آپاتیت را داراست. توزیع مناسب و افزایش برهمکنش فازها با نانولوله¬های کربنی توسط بهینه¬سازی پتانسیل زتا در فرایند دکوراسیون مورد بررسی قرار گرفت. رفتار زیستی پوشش در محیط آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. تاثیرات تقویت کننده¬ها بر خواص مکانیکی پوشش توسط آزمون¬های نانودندانه¬گذاری و خراش انجام شد. نتایج نشان داد که سنتز کامپوزیت هیبریدی با خلوص بالا مستلزم کنترل دقیق پارامترهای فرایند بویژه ph در فرایند سل-ژل می¬باشد. افزایش ph در سل فلوئورآپاتیت باعث بهبود فرایند هیدرولیز و افزایش قابلیت واکنش¬پذیری پیش¬ماده¬های کلسیم و فسفات می¬شود. گروههای پیوندی مشخص شده در آنالیز¬ ftir، رفتار جذب uv و تصاویر tem نمونه¬ها مشخص نمود که دکوراسیون نانولوله¬های کربنی با مس باعث ایجاد اتصال در فصل مشترک فازها در پوشش کامپوزیتی می¬گردد. حضور ذرات مس بر سطح نانولوله¬های کربنی محل¬های مناسبی را برای جذب الکترواستاتیکی ti-oh و جوانه زنی هتروژن tio2 ایجاد می¬کند. سپس جذب یونهای کلسیم بر سطح ذرات اکسید تیتانیوم اتفاق افتاده و اتصال قوی بین سه فاز در پوشش هیبریدی برقرار می¬شود. آزمون¬های مکانیکی، بهبود خواص مکانیکی پوشش در حضور نانولوله¬های کربنی دکوراسیون شده را اثبات نمود که ناشی از اتصال مناسب با سایر فازها در پوشش و همزمان پل زدن نانولوله¬ها در زمینه می¬باشد. رفتار زیستی پوشش هیبریدی نسبت به فلوئورآپاتیت خالص بهبود یافته و حضور مس در کامپوزیت موجب ایجاد خاصیت آنتی باکتریال در آن شد. بررسی¬های مورفولوژیکی نشان داد که حضور نانولوله¬های کربنی باعث ایجاد مورفولوژی گل رز در پوشش و همچنین القای تشکیل آپاتیت بیولوژیکی با مورفولوژی فیبری در سطح پوشش، پس از قرار گیری در sbf می¬شود. بنابراین پوشش هیبریدی سنتز شده قابلیت ایجاد درگیری مکانیکی با استخوان مجاور ایمپلنت را با رشد فیبرهای آپاتیتی درون ساختار متخلخل استخوان داراست.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

نانولوله ساختاری از کربن است که از پیچ خوردن صفحات گرافیتی ایجاد می شود و دارای خواص مفید بسیار زیادی مانند استحکام کششی بسیار بالا، انعطاف پذیری بالا، هدایت الکتریکی خوب، مقاومت بالا در محیط های شیمیایی و پایداری حرارتی، می باشد. از همان ابتدای کشف این مواد تلاش های زیادی برای ارائه ی یک روش تولید مناسب و اقتصادی انجام شده است و در حال حاضر نیز تولید این مواد موضوع بسیاری از تحقیقات علمی است. یکی از این روش های جدید تولید آسیاکاری مکانیکی است. فرایند کلی به این صورت است که پودر گرافیت به همراه پودر کاتالیزور داخل محفظه ی آسیا ریخته می شوند. برای آسیاکاری باید از آسیاهای پرانرژی با نسبت گلوله به پودر بالا استفاده کرد. زمان های آسیاکاری نیز باید طولانی باشند. اگر محصول آسیاکاری را تا دماهای 1200 تا 1400 درجه ی سانتیگراد حرارت بدهیم مقدار قابل توجهی از مواد کربنی به نانولوله تبدیل خواهند شد. در این فرایند مرحله ی حرارت دهی یا آنیل کردن به عنوان یک مرحله ی هزینه بر شناخته می شود و نقطه ضعف این روش برای تجاری شدن و تولید انبوه است چرا که در دماهای بالا و زمان های نسبتا طولانی انجام می شود. در این تحقیق سعی شد تا حرارت مورد نیاز در مرحله ی دوم با استفاده از یک واکنش گرمازا که در محفظه ی آسیاکاری اتفاق می افتد، تامین شود. بدین منظور از واکنش ترمیت استفاده شد به این صورت که مقادیر مشخصی از پودر گرافیت به همراه اکسید آهن و آلومینیوم به عنوان ماده ی اولیه درون محفظه قرار داده شدند. این مخلوط با نسبت گلوله به پودر بالا و در زمان های طولانی آسیا شد. نتایج بدست آمده از آنالیز وزن سنجی حرارتی و میکروسکوپ الکترونی عبوری نشان می دهند که از این روش به خوبی می توان برای تولید نانولوله های کربنی استفاده کرد

کامپوزیت al2o3-tic به دلیل برخورداری از ویژگی هایی همچون سختی، پایداری شیمیایی و حرارتی، استحکام و... کاربرد گسترده ای در تولید ابزار برشی و پوشش های مقاوم به سایش دارد. با توجه به اهمیت این کامپوزیت و لزوم تولید ارزان قیمت و مقرون به صرفه ی آن وکاهش مصرف انرژی، در تحقیق حاضر روش سنتز احتراقی به منظور تولید این کامپوزیت از مواد اولیه ی tio2/c/al انتخاب شده است. چرا که برای آغاز فرآیند سنتز احتراقی، کافیست واکنش دهنده ها توسط یک منبع حرارت دهی اولیه به دمای معینی که دمای اشتعال نامیده می شود، برسند، پس از آن در اثر آزاد شدن گرمای نهان موادواکنش دهنده، واکنش به صورت خود پیش رونده ادامه خواهد یافت. منبع حرارت دهی اولیه ی این تحقیق مایکروویو می باشد که به دلایل مزایایی همچون عدم آلودگی محیط، حرارت دهی سریع و... برگزیده شده است. تاثیر چهار پارامتر کنترل کننده ی زمان آسیاکاری، وجود عامل رقیق کننده و چگالی خام در سه سطح و توان مایکروویو در دو سطح، بر شرایط احتراق و اندازه ی کریستالیت های این کامپوزیت در دو حالت استفاده از پودر tio2 در ابعاد میکرومتری و نانومتری به عنوان یکی از مواد اولیه، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین بررسی امکان تولید نانوکامپوزیت و یا کامپوزیت نانوساختار al2o3-tic با شرایط تعریف شده برای این تحقیق از دیگر موارد مورد توجه بوده است. برای انجام آزمایشات و تعیین بهترین سطح از هر پارامتر و نیز میزان تاثیر گذاری هر یک از پارامترها بر شرایط احتراق و اندازه ی بلورهای al2o3 و tic از روش تاگوچی با ماتریس متعامد l9 بهره گرفته شده است. به منظور تشخیص فازهای تولید شده و محاسبه ی اندازه ی بلورها از پراش اشعه ی x استفاده شد. الگوهای پراش، وجود فازهای al2o3 و tic را در تمامی نمونه ها تایید نمودند. مناسب ترین سطح از هر پارامتر کنترل کننده و شرایط بهینه برای رسیدن به بهترین حالت یا مقدار هریک از چهار عامل زمان اشتعال، دمای احتراق و اندازه ی بلورهای al2o3 وtic پیش بینی شده و به وسیله ی نمونه های شاهد، مورد تایید قرار گرفتند. با جایگزینی پودر tio2 میکرونی توسط tio2 نانوئی، سنتز نمونه ها در زمان های کمتر و دماهای بالاتری صورت گرفته و اندازه ی بلورهای فازهای al2o3 و tic نیز کاهش یافتند. بطوریکه اندازه ی بلورهای tic و al2o3 که در تولید آنها از tio2 میکرونی استفاده شده به ترتیب حدود 87/9-46/6 و 208/8-63/8 نانومتر و بلورهایی که در تولیدآنها از tio2 نانو استفاده شده به ترتیب 68/7-38/2 و 99/5-54/4 نانومتر می باشند. میزان شرکت هر یک از پارامترها در رفتار احتراق و اندازه ی بلورهای کامپوزیت توسط آنالیز واریانس تعیین گردید، بدین ترتیب که آسیا کاری بیشترین تاثیر را بر زمان اشتعال و اندازه ی بلورهای tic، و آلومینیوم اضافی بیشترین تاثیر را بر دمای احتراق و اندازه ی بلورهای al2o3 داشتند، و در تمامی نمونه ها، کمترین اثر مربوط به توان مایکروویو بود. همچنین این نتیجه حاصل شد که در صورت استفاده از پودر tio2 نانومتری در مواد اولیه، کامپوزیت تولید شده نانوساختار می باشد.

در این تحقیق، غشاهای نانوکامپوزیتی ایمید-سیلوکسان/سیلیکا با استفاده از واکنش های پلیمریزاسیون تراکمی، ایمیدی کردن و سل-ژل ساخته شدند. از روش های پوشش دهی چرخشی و فروبری برای پوشش دادن غشاها بر روی پایه ها استفاده شد. مواد نانوکامپوزیتی با استفاده از دو نوع سازنده شبکه سیلیکا، تترامتوکسی سیلان و تترااتوکسی سیلان تهیه شدند. دو نوع آمینوآلکوکسی سیلان، آمینو پروپیل تری متوکسی سیلان و آمینو پروپیل متیل دی اتوکسی سیلان به عنوان عامل اتصال دهنده مورد استفاده قرار گرفتند. خواص مولکولی و کارآیی حرارتی این مواد به وسیله طیف سنجی مادون قرمز و آنالیز تجزیه حرارت وزنی تعیین گردید. وجود نواحی کریستالی درون فیلم های هیبرید با استفاده از پراش پرتو ایکس مورد بررسی قرار گرفت. از میکروسکوپ الکترونی عبوری برای تعیین اندازه ذرات سیلیکا استفاده شد. کیفیت پوشش ها با به کارگیری میکروسکوپ الکترونی روبشی تعیین گردید. تراوش پذیری غشاهای نانوکامپوزیت با استفاده از گازهای n2، co2 و ch4 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج، وجود پیوند های ایمید و si-o-si در طیف این مواد را تأیید کردند و نشان دادند که دو فاز متقابلاً بر یکدیگر تأثیر می گذارند. با افزایش مقدار سیلیکا، پایداری حرارتی و کاهش وزن نهایی مواد، به ترتیب افزایش و کاهش یافت. فیلم های هیبرید آمورف بودند و وجود عامل اتصال دهنده موجب پراکندگی ذرات ریز سیلیکا در زمینه گردید. به طور کلی، خواص مواد نانوکامپوزیت وابسته به نوع سازنده شبکه سیلیکا، نوع عامل اتصال دهنده و مقدار سیلیکا بود.