کامپوزیت چیست؟
در حالت کلی یک کامپوزیت به جسمی حجیم یا توده ای (bulk) گفته می شود که حداقل شامل دو ماده مجزا با ساختار مکمل باشد. شما دوستان برای شناخت کامپوزیت ها و انواع آن می توانید مقاله انواع کامپوزیت ها و طبقه بندی آنها را از اینجا بخوانید. برای مطالعه انواع کامپوزیت ها و روش های ساخت و تولید آنها روی عنوان مقاله زیر کلیک کرده و آن را مطالعه کنید. مقاله انواع کامپوزیت ها و روش های ساخت و تولید آنها
تاریخچه نانوکامپوزیت ها
از ده ها سال پیش و حتی قرون قبل، مواد نانوساختار شناخته شده و مورد استفاده قرار می گرفته اند. به عنوان مثال، برای لعاب دادن بر روی سرامیک های (Ming Dynasty) از نانوذرات استفاده می شده است. همچنین لاستیک های دوده ای تقویت شده که از دهه های نخستین قرن بیستم در تایر های اتومبیل مورد استفاده قرار می گرفته اند نیز یک نوع نانوکامپوزیت هستند. در ساخت نانومواد اولیه مذکور کنترلی بر ساختار و ریخت این مواد وجود نداشت و علت پیدایش خواص منحصربه فرد آن ها کاملا ناشناخته بود. می توان نقطه تولد فناوری نانوی مدرن را در سخنرانی ریچارد فاینمن در سال 1959 در دانشگاه کالتک (Caltech) با این جمله جستجو کرد.در آن پایین فضای زیادی وجود دارد
فاینمن توضیح داد چگونه به کمک قوانین فیزیک می توان اتم ها و مولکول ها را به صورت مجزا کنترل کرد. البته در آن زمان روش های عملی برای انجام این فرآیند وجود نداشت. وی پیش بینی کرد در آینده می توان مواد را بدون هیچ محدودیتی با دقت اتمی اصلاح کرد.نانوکامپوزیت های تجاری اولیه
نانوکامپوزیت های تجاری اولیه بر پایه نایلون ساخته شده بودند. شرکت تویوتا اولین نسل این مواد را در دهه هشتاد ساخت. این ماده یک نایلون پرشده با مونت موریلونیت بود و در تسمه تایم اتومبیل مورد استفاده قرار گرفت. در دهه نود، نانوکامپوزیت های نایلونی مبتنی بر پرکننده های نانولوله کربنی به شکل گسترده ای مورد استفاده قرار گرفتند.این مواد به صورت اجزای پراکنده سازی الکتریسیته ساکن در سیستم های سوخت اتومبیل و هد های خواندن-نوشتن رایانه ای به کار رفته اند. علاوه بر این گام های مهم دیگر در گذشته ی نانوکامپوزیت ها برداشته شده است که عبارتند از: · در سال 1988 شرکت Hitachi Metals اولین ترکیب نانومغناطیس با نام Finemet را ساخت که در مبدل های با اتلاف پایین به کار می رود. · در سال 1998 شرکت Inframat LLC اسپری حرارتی جدیدی با نام 2613 Nanox به ثبت رساند. این اسپری اولین نانوکامپوزیت سرامیکی تجاری می باشد.ویژگی های عمومی نانوکامپوزیت ها و کامپوزیت های معمولی
به دلیل ابعاد نانومقیاس پرکننده های مورد استفاده در نانوکامپوزیت ها، بر هم کنش بین پرکننده و ماتریس با برهم کنش موجود در کامپوزیت های معمولی متفاوت است. این برهمکنش ها با شکل های مختلف روی ویژگی های فیزیکی نانوکامپوزیت ها اثر می گذارد. در ادامه به بررسی این اثرات می پردازیم.ویژگی های فیزیکی نانوکامپوزیت ها
افزایش مقاومت کششی، مدول و دمای اعوجاج حرارتی نانوکامپوزیت ها
مقاومت کششی، مدول و دمای اعوجاج حرارتی، ویژگی های اصلی قطعات مورد استفاده در کاربرد های ساختمانی هستند. مقاومت کششی بیان کننده میزان نیرویی است که برای بریدن یک قطعه تحت کشش لازم است. مدول نشان دهنده میزان خمش یک قطعه تحت بار است. دمای اعوجاج حرارتی نشان دهنده دمای کاری یک قطعه است. نانومواد بدون تغییر دادن ویژگی های ضربه ای دمای پایین یک پلیمر، دمای اعوجاج حرارتی آن را افزایش می دهند. معمولا در حالی که پر کننده های معمولی با افزایش دمای اعوجاج حرارتی یک پلیمر، شکل پذیری آن را در دما های پایین کاهش می دهند و این مسئله به شکست تحت ضربه منجر می گردد.رنگ و شفافیت نانوکامپوزیت ها
پرکننده های نانومقیاس نور را به گونه ای متفاوت با ذرات بزرگتر، جذب و بازتابش می کنند، زیرا اغلب اندازه این مواد کوچکتر از طول موج نور است. به عنوان مثال، ذرات دی اکسید تیتانیوم با ابعاد معمولی سفید رنگ هستند، در حالی که رزین ادغام شده با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم نیمه شفاف به نظر می رسد. این خصوصیت برای برخی از پوشش های نانوکامپوزیتی نقطه قوتی محسوب می شود، زیرا ذرات موجود در این پوشش ها به دلیل کوچکی بر روی جلای سطوح نهایی اثر نمی گذارند. همچنین به کمک این ویژگی نانوکامپوزیت ها، می توان مواد رسانای نیمه شفاف ساخت، که یکی از اجزای مهم صفحات نمایش هستند.رسانایی نانوکامپوزیت ها
اکثر رزین های ترموست و ترموپلاست، نارسانا هستند و از آنها می توان در ساخت عایق ها استفاده کرد. اما برای کاربرد هایی مانند مواد تخلیه الکتروستاتیک به یک پلیمر رسانا نیاز است، بنابراین می توان با ادغام نانولوله های کربنی با رزین های ترموست و ترموپلاست، آنها را رسانا کرد. البته می توان این کار را با افزودن الیاف بزرگتر مانند الیاف کربنی یا فولادی انجام داد اما مزیت نانولوله ها در این است که می توان مقدار خیلی کمتری از آنها را به عنوان پرکننده استفاده کرد. کاهش مقدار پرکننده مانع از کاهش بسیاری از ویژگی های مطلوب رزین ها مانند پرداخت سطحی نرخ ذوب-جریان (melt/flow) می شود.مقاومت در برابر سوختن نانوکامپوزیت ها
برای بعضی از پلیمر های با کاربردهای خاص (مانند عایق های پلاستیکی سیم ها و کابل های الکتریکی در ساختمان های مسکونی و تجاری) مورد نیاز است. نانوکامپوزیت ها به خودی خود در برابر سوختن مقاوم نیستند اما می توان از آنها به عنوان جزیی از یک مجموعه نسوز، استفاده کرد.ویژگی های انسدادی نانوکامپوزیت ها
ترموپلاستیک ها برای جلوگیری از نفوذ گاز و رطوبت مورد استفاده قرار می گیرند. بسته بندی های غذا به گونه ای طراحی می شوند که مانع از ورود اکسیژن شده و بخار آب را در اطراف غذا حفظ کنند. عموما ترموپلاستیک های دارای خاک رس، ویژگی های انسدادی بهتری نسبت به رزین ها دارند.ویژگی های ضد خوردگی نانوکامپوزیت ها
در حالت کلی، اکسید های سرامیکی نانومقیاس ویژگی های الکتروشیمایی متفاوتی نسبت به مواد حجیم دارند. هم اکنون از این نانوپودر ها در ساخت پوشش های ضد خوردگی نانوکامپوزیتی استفاده می شود. این مواد می توانند جایگزین مناسبی برای مواد سمی کنونی باشند.مقاله تخصصی قبلی سایت آگهی تخصصم اینه را می توانید اینجا بخوانید همچنین شما دوست عزیز و متخصص نیز می توانید مقالات خود را با اسم خودتون (شرکت، اشخاص و مخترعان) به همراه تبلیغ تخصص، محصولات و خدمات خود در آخر آن در سایت تخصصم اینه به رایگان منتشر نمایید. البته به شرطی که مقاله کپی از سایت های دیگر و حتی خودتون نباشد. مقالات تا همیشه در سایت خواهند ماند. شرایط تولید محتوای تخصصی و رپورتاژ آگهی (با ارسال در 15 شبکه اجتماعی و وبلاگ سایت) در سایت آگهی تخصصم اینه را (اینجا) مشاهده نمایید. برای تبلیغ خدمات و محصولات تخفیفدار خود در صفحه اول سایت با حداقل هزینه(با لینک فالو به سایت) اقدام نمایید(از اینجا بیشتر مطالعه کنید). در فرم زیر نیز می توانید ایمیل خود را برای دریافت آخرین مقاله های سایت وارد نمایید.
