چکیده :
فناوری نانو و تولید مواد در ابعاد نانومتری موضوع جذابی
برای تحقیقات می باشد که در دهه اخیر توجه بسیاری را به خود معطوف داشته است. نانو
کامپوزیت ها نیز به عنوان یکی از شاخه های این فناوری جدید ، اهمیت بسیاری یافته
اند به عنوان یک تعریف ، نانوکامپوزیت ها مواد مرکبی هستند که لااقل یکی از اجزاء
تشکیل دهنده آنها دارای ابعاد در محدوده ی nm100-1 می باشد و خود شامل
سه دسته پلیمری ، سرامیکی و فلزی هستند .درمواد نانو کامپوزیت به جزء پخش شونده که
به صورت الیاف، صفحات مسطح ریز، ذرات و یا
حتی حفره ها و ترکها و.... در ابعاد نانو می باشند، فاز دوم یا فاز تقویت کننده و
همچنین به جزء پیوسته که می تواند در ابعاد نانومتری و یا بالاتر باشد فاز زمینه
می گویند.
در سال های اخیر مواد نانوکامپوزیتی به دلیل ویژگی های منحصر به فردی همانند استحکام زیاد، وزن کمتر ، کارایی بیشتر ، دوام و پایداری عالی و نیز رفتار مناسب در برابر آتش سوزی نسبت به مواد سختی نظیر بتن آلومینیوم دارای بیشترین کاربرد در صنایع متعددی همچون صنعت هوا فضای صنعت نفت – گاز – صنایع پلاستیک ، صنعت برق و صنایع دریایی و صنعت خودروسازی می باشد.
|
|
مثالهایی از نانو کامپوزیت عبارتند از پوششهای متخلخل، ژل
ها و ترکیبی از پلیمرها، مثل ترکیبی از فازهای با ابعاد نانو با تفاوتهای فاحش در
ساختار, ترکیب و خواص می توان فازهای با ساختار نانوی موجود در نانو کامپوزیت ها
را صفر بعدی (مثل خوشه های اتمی تشکیل شده)، تک بعدی (یک بعدی مثل نانوتیوپ ها) و
دو بعدی (پوشش های با ضخامت نانو) و سه بعدی (شبکه های جاسازی شده) در کل مواد
نانو کامپوزیت می توانند دارای خواص مکانیکی, الکتریکی, الکتریکی، نوری،
الکتروشیمی، کریستالی و ساختاری باشند، نسبت به مواردی که دارای اجزاء واحد و
یگانه هستند. رفتار چند کاره برای هر ویژگی بخصوص ماده اغلب بیش از مجموع اجزاء
تکی می باشد.
هر دو روش پیچیده و ساده برای ساختن ساختارهای نانو
کامپوزیت وجود دارد یک سیستم عملی نانو کامپوزیت دو فازی، مثل کاتالیزرهای پشتیبان
مورد استفاده در کاتالیزر محرک (ذرات نانوی فلزی جای گرفته روی پشتیبان های
سرامیکی)، می توانند بسادگی با بخار دادن فلز روی لایه و یا پراکنده کردن توسط
حلال شیمیایی آماده شوند. از طرف دیگر، ماده ای مثل استخوان که دارای ساختاری
سلسله مراتبی با فازهای پلیمری و سرامیکی مرکب می باشد، با تکنیکهای ترکیبی حاضر,
به سختی می تواند تکثیر شود. جدا از ویژگی های اجزاء تکی در یک نانو کامپوزیت،
اشتراک اجزاءبا یکدیگر در بهبود یا محدود کردن خواص کلی یک سیستم نقش مهمی بر عهده
دارند.
با توجه به فصل مشترک زیاد و وسیع ساختارهای نانو, نانو
کامپوزیت ها ارائه کننده فصل مشترک های زیادی بین فازهای ادغام شده تشکیل دهنده می
باشند. خواص ویژه نانو کامپوزیت ها اغلب از اثر متقابل و تداخل فازهای آن در فصل
مشترک ها حاصل می شوند. یک مثال عالی برای این مطلب, رفتار مکانیکی کامپوزیت های
پلیمری پر شده با نانوتیوپ ها می باشد. هر چند افزودن نانوتیوپ ها می تواند امکان
استحکام پذیری پلیمرها را افزایش دهد، یک فصل مشترک بـدون تـداخل فازها فقط برای
بوجود آوردن مناطق ضعیف در کامپوزیت کارائی دارد و هیچ بهبودی در خواص مکانیکی آن
بوجود نخواهد آمد. برخلاف مواد نانو کامپوزیت, فصل مشترک ها در کامپوزیت های
موسوم, تشکیل دهنده یک شکستگی بسیار کوچکتر در فلزات بالک می باشد.
ذکر این نکته حائز اهمیت است که تحقیقات در مورد کاربرد و
روشهای تولید نانو کامپوزیت ها در طول دهه اخیر در بسیاری از کشورهای دنیا و در
کشور ایران گسترش یافت و در دنیای پیشرفته کنونی
باعث تکامل صنایع مختلف نظیر صنعت هوا و فضا
،صنایع خودرو سازی و صنایع پزشکی و ... گریده است این پروژه در حال حاضر
مروری بر سیستم های نانو کامپوزیت و نحوه فرایند تولید و خصوصیات و
کاربردهای آنها دارد.
1-2-
کامپوزیت
2-2- تاریخچه تولید
کامپوزیت های زمینه فلزی
3-2- روش های تولید
MMCs
1-3-2- روش ذوبی
در تولید MMCs
1-1-3-2- روش گردابی یاVortex
ب ) اختلاف (ضریب انبساط حرارتی) زمینه و فاز دوم
خیس شوندگی
2-1-3-2- مخلوط سازی فاز دوم با مذاب
3-1-3-2- ریخته گری
کوبشی Squeeze
Casting
4-1-3-2- کامپوزیت
های درجا In-Situ Composites
2-3-2- روشهای
حالت جامد در تولید MMCs
1- روش اتصال دیفوزیونی
2- روش نورد
3- روش اکستروژن
4- روش متالورژی پودر
3-3-2- تخلخل در کامپوزیت
4-2- خوردگی کامپوزیت ها
5-2- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی
1-5-2- انواع کامپوزیت های زمینه آلومینیومی
2-5-2- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات(PAMC)1
3-5-2- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با الیاف کوتاه یا ویسکرز(SFAMC)
4-1-3-2- کامپوزیت
های درجا In-Situ Composites
2-3-2- روشهای
حالت جامد در تولید MMCs
1- روش اتصال دیفوزیونی
2- روش نورد
3- روش اکستروژن
4- روش متالورژی پودر
3-3-2- تخلخل در کامپوزیت
4-2- خوردگی کامپوزیت ها
5-2- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی
1-5-2- انواع کامپوزیت های زمینه آلومینیومی
2-5-2- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با ذرات(PAMC)1
3-5-2- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با الیاف کوتاه یا ویسکرز(SFAMC)
1-شکل2-2 ریزساختار کامپوزیت های AMC تقویت شده با الیاف کوتاه رانشان می دهد[1].
4-5-2- کامپوزیت های زمینه آلومینیومی تقویت شده با الیاف
پیوسته (CFAMC)1
5-5-2- کامپوزیت
های زمینه آلومینیومی تقویت شده با بالک فیلامان MFAMC (1)
1-6-2- نانو کامپوزیت های سرامیکی برای خواص مکانیکی مطلوب
2-6-2- نانو کامپوزیت های کربن- کربن
3-6-2- نانو کامپوزیت های ترکیب Sol – Gel
7-2- نانو کامپوزیت های ماتریس فلزی
1-7-2- روش انجماد سریع
1-1-7-2- خواص RPS:
2-7-2-
روش های اسپری حرارتی
3-7-2- روش آلیاژ مکانیکی
1-3-7-2-
فرآوری پودرهای نانو کامپوزیتی با استفاده از آسیاب مکانیک
2-3-7-2-
آنالیز پودری نانوکامپوزیتی
3-3-7-2- فشردن پودرهای نانوکامپوزیتی درون قوطی
4-3-7-2- تهیه نمونه آلومینیومی بدون ذرات تقویت کننده با ترکیب
مشابه نمونه نانوکامپوزیتی
5-3-7-2- عملیات حرارتی نمونه اکسترود شده
8-2- کاربرد نانو
کامپوزیت ها
1-8-2- نانو کامپوزیت ها برای پوشش دهی سخت
2-8-2- پوشش های نانوکامپوزیتی در سیستم های هوا فضا
-8-2- نانوکامپوزیت ها درصنعت خودروسازی
4-8-2-
نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری درصنعت هوا – فضا
تعداد مشاهده: 210 مشاهده
فرمت فایل دانلودی:.rar
فرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 52
حجم فایل:715 کیلوبایت