آشنایی با نانوکامپوزیت ها (قسمت ششم/آخر)
پایین بودن مقاومت الکتریکی گرافیت از خصوصیات بارز آن است که باعث افزایش هدایت الکتریکی نانو کامپوزیت ها می گردد. گرافیت لایه ای نسبت به دوده کربنی، الیاف کربنی و بخار کربن مقاومت الکتریکی کمتری دارد .
بهبود هدایت الکتریکی مواد پلیمری با افزودن مقادیر کمی از نانو لایه های گرافیتی باعث می شود که حرارت ایجاد شده در قطعات الکتریکی و تجهیزات کامپیوتری کاهش یافته و قابل کنترل باشد.
با توجه به خواص ارائه شده ، کامپوزیت های حاوی نانو لایه های گرافیت، دارای هدایت الکتریکی بالا و نفوذ پذیری کمی هستند . برای تولید این نانو کامپوزیت ها ابتدا با امواج مافوق صوت لایه های گرافیت در منومر به صورت یکنواخت توزیع می شوند و در نهایت با پلیمریزاسیون در جا بدست می آید . نمونه ای از این نانو کامپوزیت ها در تصویر-۶ ارائه شده است. در این تصویر توزیع نانو لایه های گرافیت در زمینه پلی استایرن مشخص است .
نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری حاوی نانو الیاف کربنی
نانو الیاف کربنی به عنوان ماده پر کننده در پلیمر های مختلف نظیر پلی پروپیلن، پلی کربنات نایلون و اپوکسی ، پلی اترسولفن استفاده می شوند. قطر نانوالیاف کربنی که در نانو کامپوزیت ها استفاده می شوند بین ۵۰ تا ۲۰۰ نانو متر است . این نانو الیاف مورفولوژیهای متعددی دارند که ساختار نی شکل و چیدمان فنجانی دو نوع از این مورفولوژی ها هستند.
خواص نانو کامپوت های حاوی نانو الیاف کربنی نظیر چگالی پایین ، انبساط حرارتی کم ، مقومت بالا در برابر شوک های حرارتی و استحکام بالا در دماهای بالا باعث شده که این نانو کامپوزیت ها در صنایع خودرو و هوا-فضا مورد توجه زیادی قرار گیرند . بسیاری از خواص نانو کامپوزیت های حاوی نانو الیاف به مراحل ساخت نانو کامپوزیت ، خصوصیات نانو الیاف کربنی ، نحوه توزیع نانو الیاف و چسبندگی آن ها به زمینه ارتباط دارند.
اصولا برای تولید این نانو کامپوزیت ها با توریع یکنواخت الیاف ، از مکانیزم های با نیروی برشی شدید مثل اکستروژن که در روش مخلوط سازی مستقیم توضیح داده شد، استفاده می شود. محدودیت اصلی این روش تمایل به اکسیداسیون است که با اصلاح سطحی و یا افزودن پر کننده های سرامیکی مناسب ، می توان این مشکل را تا حدودی کم کرد .
نانو کامپوزیت های پلیمری حاوی نانو لوله های کربنی
تحقیقات در زمینه توزیع نانو لوله های کربنی در پلیمر ها بسیار جالب است . نانو لوله های کربنی به جز بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمر ها باعث بهبود خواص حرارتی و الکتریکی رزین ها نیز می شوند . قطر نانو لوله های کربنی که در نانو کامپوزیت استفاده می شوند بین ۱ تا ۱۰۰ نانو متر و نسبت طول به قطر آن ها بین ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ است .
نانو لوله های کربنی ، تک دیواره و چند دیواره
هر دو نوع نانولوله های کربنی تک دیواره و چند دیواره به عنوان ماده تقویت کننده در نانو کامپوزیت ها قابل استفاده هستند. اما علاقه بیشتر به استفاده از نانو لوله های تک دیواره به دلیل خصوصیات برتر مکانیکی و الکتریکی آنهاست .
این درحالی است که نانولوله های چند دیواره به علت پیوند های داخلی ضعیف تر، استحکام کمتری نسبت به تک دیواره ها دارند و کمتر مورد استفاده قرار می گیرند .
ارسال نظر شما
انتشار یافته : ۰ در انتظار بررسی : 5