rezakashi
عضو جدید
نانو کامپوزیت ها
فن آوری نانو و تولید مواد در ابعاد نانومتر، موضوع تحقیقاتی جذابی است که دردهه اخیر توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. نانو کامپوزیت ها نیر به عنوان یکی از شاخه های این فنآوری جدید، اهمیت بسیاری یافته اند و یکی از زمینه های تحقیقاتی فعال به شمار می آیند.
علاقه به نانو کامپوزیت ها در سراسر جهان سبب شده است که بسیاری از مراکز پژوهشی به مطالعه کاربردهای بالقوه این مواد بپردازند. نخستین تلاشهای موفقیت آمیز درتهیه نان کامپوزیتها به دهه های شصت و هفتاد قرن بیستم میلادی بر می گردد. با این وجود با تهیه نانو کامپوزیت هایی برپایه نایلون ۶ و خاک رس در سال ۱۹۸۰ توسط شرکت ژاپنی تویوتا بود که تحقیقات برای ساخت این مواد شدت و سرعت بیشتری گرفت. پس از آن نیز شرکتهای یوبی (Ube) ، یونیکیتا (Unikita) ، هانی ول (Honeywell) و بایر کامپوزیت هایی برپایه نایلون ۶ ارایه کردند که عمده کاربرد آنها در خودروسازی و صنایع بسته بندی بود.
از آن پس شرکت های دیگری نیز نانو کامپوزیتها را برای کاربردهای تجاری مورد مطالعه قرار داده اند و در اواخر سال ۲۰۰۱ شرکت های جنرال موتورز و باسل (Bassel) نخستین نانو کامپوزیتها را با پایه اولفین های گرمانرم برای کاربرد در قطعات بیرونی خودرو عرضه کردند.
نانو کامپوزیت ماده ای است که دست کم یکی از اجزای تشکیل دهنده آن درابعاد نانو متر (۱۰۰-۱ نانو متر) باشد. پودرهای نانو کامپوزیتی نیز وجود دارند که شامل چندین نوع پودر گوناگون با اندازه هایی درمحدوده نانو متر هستند. اندازه دراین مواد بسیار مهم است. بسیاری از ویژگی های فیزیکی با بی نهایت کوچک شدن ذرات به شدت افزایش می یابند. دستیابی به مخلوطی درحد مولکولی از اهداف مهم دانشمندان است.
باید توجه داشت که تنها افزودن نانو ذرات به یک زمینه، منجر به ایجاد ویژگی های فوق العاده نخواهد شد. بلکه این ترکیب باید شرایطی را داشته باشد. مثلا فرض کنید یک سری ورقه های پرکننده به کامپوزیت افزوده شده باشد. اگر ورقه های کوچک معدنی به شورت متراکم به هم چسبیده باشند، رفتار این کامپوزیت تفاوت چندانی با کامپوزیت های معمولی ندارد. با عملیات حرارتی سطحی، فضای بین ورقه های معدنی افزایش می یابد و مولکولهای پلیمر بهتر می توانند بین ورقه ها حرکت کنند.
نانو کامپوزیت ها به دو صورت ممکن است وجود داشته باشند. درحالت اول، زمینه ماده ای است با دمای ذوب پایین همانند پلیمر، سرامیک یا فلزی زود ذوب که با فاز دومی از جنس مواد با دمای ذوب بالا همانند سرامیک ها یا فلزات تقویت میشود. درحالت دوم، زمینه ماده ای سرامیکی یا فلزی با دمای ذوب بالا و فاز دوم ماده ای پلیمری، سرامیکی یا فلزی است. به این ترتیب انواع نانو کامپوزیتها عبارتند از :
۱- نانو کامپوزیت های پلیمری
۲- نانو کامپوزیت های سرامیکی
۳- نانو کامپوزیت های سرامیک – فلز
۴- نانو کامپوزیت های زمینه فلزی
فن آوری نانو و تولید مواد در ابعاد نانومتر، موضوع تحقیقاتی جذابی است که دردهه اخیر توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. نانو کامپوزیت ها نیر به عنوان یکی از شاخه های این فنآوری جدید، اهمیت بسیاری یافته اند و یکی از زمینه های تحقیقاتی فعال به شمار می آیند.
علاقه به نانو کامپوزیت ها در سراسر جهان سبب شده است که بسیاری از مراکز پژوهشی به مطالعه کاربردهای بالقوه این مواد بپردازند. نخستین تلاشهای موفقیت آمیز درتهیه نان کامپوزیتها به دهه های شصت و هفتاد قرن بیستم میلادی بر می گردد. با این وجود با تهیه نانو کامپوزیت هایی برپایه نایلون ۶ و خاک رس در سال ۱۹۸۰ توسط شرکت ژاپنی تویوتا بود که تحقیقات برای ساخت این مواد شدت و سرعت بیشتری گرفت. پس از آن نیز شرکتهای یوبی (Ube) ، یونیکیتا (Unikita) ، هانی ول (Honeywell) و بایر کامپوزیت هایی برپایه نایلون ۶ ارایه کردند که عمده کاربرد آنها در خودروسازی و صنایع بسته بندی بود.
از آن پس شرکت های دیگری نیز نانو کامپوزیتها را برای کاربردهای تجاری مورد مطالعه قرار داده اند و در اواخر سال ۲۰۰۱ شرکت های جنرال موتورز و باسل (Bassel) نخستین نانو کامپوزیتها را با پایه اولفین های گرمانرم برای کاربرد در قطعات بیرونی خودرو عرضه کردند.
نانو کامپوزیت ماده ای است که دست کم یکی از اجزای تشکیل دهنده آن درابعاد نانو متر (۱۰۰-۱ نانو متر) باشد. پودرهای نانو کامپوزیتی نیز وجود دارند که شامل چندین نوع پودر گوناگون با اندازه هایی درمحدوده نانو متر هستند. اندازه دراین مواد بسیار مهم است. بسیاری از ویژگی های فیزیکی با بی نهایت کوچک شدن ذرات به شدت افزایش می یابند. دستیابی به مخلوطی درحد مولکولی از اهداف مهم دانشمندان است.
باید توجه داشت که تنها افزودن نانو ذرات به یک زمینه، منجر به ایجاد ویژگی های فوق العاده نخواهد شد. بلکه این ترکیب باید شرایطی را داشته باشد. مثلا فرض کنید یک سری ورقه های پرکننده به کامپوزیت افزوده شده باشد. اگر ورقه های کوچک معدنی به شورت متراکم به هم چسبیده باشند، رفتار این کامپوزیت تفاوت چندانی با کامپوزیت های معمولی ندارد. با عملیات حرارتی سطحی، فضای بین ورقه های معدنی افزایش می یابد و مولکولهای پلیمر بهتر می توانند بین ورقه ها حرکت کنند.
نانو کامپوزیت ها به دو صورت ممکن است وجود داشته باشند. درحالت اول، زمینه ماده ای است با دمای ذوب پایین همانند پلیمر، سرامیک یا فلزی زود ذوب که با فاز دومی از جنس مواد با دمای ذوب بالا همانند سرامیک ها یا فلزات تقویت میشود. درحالت دوم، زمینه ماده ای سرامیکی یا فلزی با دمای ذوب بالا و فاز دوم ماده ای پلیمری، سرامیکی یا فلزی است. به این ترتیب انواع نانو کامپوزیتها عبارتند از :
۱- نانو کامپوزیت های پلیمری
۲- نانو کامپوزیت های سرامیکی
۳- نانو کامپوزیت های سرامیک – فلز
۴- نانو کامپوزیت های زمینه فلزی
