kooch_kooloo2002
عضو جدید
مواد و توسعة آنها از پايه‌هاي تمدن به شمار مي‌روند. به طوري که دوره‌هاي تاريخي را با مواد نامگذاري کرده‌اند: عصر سنگ، عصر برنز، عصر آهن، عصر فولاد، عصر سيليکون و عصر کربن. ما اکنون در عصر کربن به سر مي‌بريم. عصر جديد با شناخت يک مادة جديد به وجود نمي‌آيد، بلکه با بهينه کردن و ترکيب چند ماده مي‌توان پا در عصر نوين گذاشت. دنياي نانومواد، فرصتي استثنايي براي انقلاب در مواد کامپوزيتي است.
کامپوزيت ترکيبي است از چند مادة متمايز، به طوري که اجزاي آن به‌آساني قابل تشخيص از يکديگر باشند. يکي از کامپوزيت‌هاي آشنا بتُن است که از دو جزء سيمان و ماسه ساخته مي‌شود.
براي تغيير دادن و بهينه کردن خواص فيزيکي و شيميايي مواد، آنها را کامپوز يا ترکيب مي‌کنيم. به طور مثال، پُلي اتيلن که در ساخت چمن‌هاي مصنوعي از آن استفاده مي‌شود، رنگ‌پذير نيست و بنابراين، رنگ اين چمن‌ها اغلب مات به نظر مي‌رسد. براي رفع اين عيب، به اين پليمر وينيل استات مي‌افزايند تا خواص پلاستيکي، انعطافي و رنگ‌پذيري آن اصلاح شوند. در واقع، هدف از ايجاد کامپوزيت، به دست آوردن ماده‌اي ترکيبي با خواص دلخواه است.
نانوکامپوزيت، همان کامپوزيت در مقياس نانومتر (9-^10) است. نانوکامپوزيت‌ها در دو فاز تشکيل مي‌شوند. در فاز اول ساختاري بلوري در ابعاد نانو ساخته مي‌شود که زمينه يا ماتريس کامپوزيت به شمار مي‌رود. اين زمينه ممکن است از جنس پليمر، فلز يا سراميک باشد. در فاز دوم ذراتي در مقياس نانو به عنوان تقويت‌کننده براي استحکام، مقاومت، هدايت الکتريکي و... به فاز اول يا ماتريس افزوده مي‌شود. بسته به اينکه زمينة نانوکامپوزيت از چه ماده‌اي تشکيل شده باشد، آن را به سه دستة پُليمري، فلزي و سراميکي تقسيم مي‌کنند. کامپوزيت‌هاي پليمري به علت خواصي مانند استحکام، سفتي و پايداري حرارتي و ابعادي، چندين سال است که در ساخت هواپيماها به کار مي‌روند. با رشد نانوتکنولوژي، کامپوزيت‌هاي پليمري بيش از پيش به کار گرفته خواهند شد.
تقويت پليمرها با استفاده از مواد آلي يا معدني بسيار مرسوم است. از نظر ساختاري، ذرات و الياف معمولاً باعث ايجاد استحکام ذاتي مي‌شوند و ماتريس پليمري مي‌تواند با چسبيدن به مواد معدني، نيروهاي اعمال‌شده به کامپوزيت را به نحو يکنواختي به پُرکن يا تقويت‌کننده منتقل کند. در اين حالت، خصوصياتي چون سختي، شفافيت و تخلخلِ مادة درون کامپوزيت تغيير مي‌کند. ماتريس پليمري همچنين مي‌تواند سطحِ پُرکن را از آسيب دور نمايد و ذرات را طوري جدا از هم نگه دارد که رشد تَرَک به تأخير افتد. گذشته از تمام اين خصوصيات فيزيکي، اجزاي مواد نانوکامپوزيتي مي‌توانند بر اثر تعامل بين سطح ماتريس و ذرات پُرکن، ترکيبي از خواصّ هر دو جزء را داشته باشند و بهتر عمل کنند.
کامپوزيت‌هايي که بستر فلزي دارند، کم‌وزن و سبک‌اند و به علت استحکام و سختيِ بالا، کاربردهاي وسيعي در صنايع خودرو و هوا ـ فضا پيدا کرده‌اند. اما اين کاربردها به لحاظ ضعف در قابليت کشيده شدن در چنين کامپوزيت‌هايي، محدود شده‌اند. تبديل کامپوزيت به نانوکامپوزيت سبب افزايش بازده استحکامي و رفع ضعفِ بالا مي‌شود.
یکی از فاکتورهای اولیه که امروزه محرک توسعه بسیاری از محصولات جدید می باشند، دستیابی به راه حل هایی است که شامل مواد جدید می باشد.
در واقع محققین و مهندسین و سرمایه گذاران در ذخایر مواد صنعتی ،وقت و منابع خود را بطور روزافزون صرف تحقیق درباره ایده های جدید می کنند بطوریکه در تمامی موفقیت های رقابتی بهترین باشند.
عبارت نانو کامپوزیت در سالهای اخیر بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. پروژه های تحقیقاتی عظیم وبسیارزیادی در این زمینه و درقسمتهای مختلف جهان از جمله ژاپن ، ایالت متحده آمریکا ، کانادا و اروپا شروع شده است .
هدف اساسی آنها مطالعه بهتر این گروه از مواد با امید به کشف بعضی خواص ویژه و غیرعادی می باشد . به عنوان مثال هدایت الکتریکی بسیار بالاتر نسبت به فلزات معمولی و یا استحکام مکانیکی بالا و یا مقاومت زیاد آنها در برابر سائیدگی و فرسایش .
عبارت کامپوزیت توسط oxford Guide به عنوان " ساخته شده از ذرات ریز " تعریف گردیده است که می تواند برای بسیاری از اجسام بزرگ نظیر مقره ها و یا در اشل کوچکتر کاربرد داشته باشد .
در نانو کامپوزیت ها ذرات پرکننده بسیار کوچک هستند (معمولا بین1-100nm) وغلظت آنها به لحاظ وزن می تواند بسیار پائین باشد ، تفاوت اساسی در این است که پرکننده های نانو سطح بسیار بزرگی در مقایسه با حجم ذرات دارند.
جالب ترین سئوال این است که خواص نانو کامپوزیت ها تا چه حد می تواند از مواد عادی متفاوت باشد و اینکه آیا آنها می توانند در پیشرفت های تکنولوژیکی بعدی سیستم های مقره های الکتریکی شرکت داشته باشند، خواص بهبود یافته ای که در اثر استفاده از این مواد جدید می توان انتظار داشت بترتیب زیر است:
مقاومت بالاتر در برابر دشارژهای جزئی و کرونا ، مقاومت بالاتر در برابر گرما ، مقاومت بالاتر در برابر هدایت حرارتی و افزایش ولتاژ دیر پائی و ........
قبل از اینکه به این نتیجه برسیم که نانو کامپوزیت ها بطور قطع به تکنولوژی عایق های مدرن کمک می نماید،هنوز به تحقیق زیادی در این زمینه نیاز است.
کامپوزيت ترکيبي است از چند مادة متمايز، به طوري که اجزاي آن به‌آساني قابل تشخيص از يکديگر باشند. يکي از کامپوزيت‌هاي آشنا بتُن است که از دو جزء سيمان و ماسه ساخته مي‌شود.
براي تغيير دادن و بهينه کردن خواص فيزيکي و شيميايي مواد، آنها را کامپوز يا ترکيب مي‌کنيم. به طور مثال، پُلي اتيلن که در ساخت چمن‌هاي مصنوعي از آن استفاده مي‌شود، رنگ‌پذير نيست و بنابراين، رنگ اين چمن‌ها اغلب مات به نظر مي‌رسد. براي رفع اين عيب، به اين پليمر وينيل استات مي‌افزايند تا خواص پلاستيکي، انعطافي و رنگ‌پذيري آن اصلاح شوند. در واقع، هدف از ايجاد کامپوزيت، به دست آوردن ماده‌اي ترکيبي با خواص دلخواه است.
نانوکامپوزيت، همان کامپوزيت در مقياس نانومتر (9-^10) است. نانوکامپوزيت‌ها در دو فاز تشکيل مي‌شوند. در فاز اول ساختاري بلوري در ابعاد نانو ساخته مي‌شود که زمينه يا ماتريس کامپوزيت به شمار مي‌رود. اين زمينه ممکن است از جنس پليمر، فلز يا سراميک باشد. در فاز دوم ذراتي در مقياس نانو به عنوان تقويت‌کننده براي استحکام، مقاومت، هدايت الکتريکي و... به فاز اول يا ماتريس افزوده مي‌شود. بسته به اينکه زمينة نانوکامپوزيت از چه ماده‌اي تشکيل شده باشد، آن را به سه دستة پُليمري، فلزي و سراميکي تقسيم مي‌کنند. کامپوزيت‌هاي پليمري به علت خواصي مانند استحکام، سفتي و پايداري حرارتي و ابعادي، چندين سال است که در ساخت هواپيماها به کار مي‌روند. با رشد نانوتکنولوژي، کامپوزيت‌هاي پليمري بيش از پيش به کار گرفته خواهند شد.
تقويت پليمرها با استفاده از مواد آلي يا معدني بسيار مرسوم است. از نظر ساختاري، ذرات و الياف معمولاً باعث ايجاد استحکام ذاتي مي‌شوند و ماتريس پليمري مي‌تواند با چسبيدن به مواد معدني، نيروهاي اعمال‌شده به کامپوزيت را به نحو يکنواختي به پُرکن يا تقويت‌کننده منتقل کند. در اين حالت، خصوصياتي چون سختي، شفافيت و تخلخلِ مادة درون کامپوزيت تغيير مي‌کند. ماتريس پليمري همچنين مي‌تواند سطحِ پُرکن را از آسيب دور نمايد و ذرات را طوري جدا از هم نگه دارد که رشد تَرَک به تأخير افتد. گذشته از تمام اين خصوصيات فيزيکي، اجزاي مواد نانوکامپوزيتي مي‌توانند بر اثر تعامل بين سطح ماتريس و ذرات پُرکن، ترکيبي از خواصّ هر دو جزء را داشته باشند و بهتر عمل کنند.
کامپوزيت‌هايي که بستر فلزي دارند، کم‌وزن و سبک‌اند و به علت استحکام و سختيِ بالا، کاربردهاي وسيعي در صنايع خودرو و هوا ـ فضا پيدا کرده‌اند. اما اين کاربردها به لحاظ ضعف در قابليت کشيده شدن در چنين کامپوزيت‌هايي، محدود شده‌اند. تبديل کامپوزيت به نانوکامپوزيت سبب افزايش بازده استحکامي و رفع ضعفِ بالا مي‌شود.
یکی از فاکتورهای اولیه که امروزه محرک توسعه بسیاری از محصولات جدید می باشند، دستیابی به راه حل هایی است که شامل مواد جدید می باشد.
در واقع محققین و مهندسین و سرمایه گذاران در ذخایر مواد صنعتی ،وقت و منابع خود را بطور روزافزون صرف تحقیق درباره ایده های جدید می کنند بطوریکه در تمامی موفقیت های رقابتی بهترین باشند.
عبارت نانو کامپوزیت در سالهای اخیر بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. پروژه های تحقیقاتی عظیم وبسیارزیادی در این زمینه و درقسمتهای مختلف جهان از جمله ژاپن ، ایالت متحده آمریکا ، کانادا و اروپا شروع شده است .
هدف اساسی آنها مطالعه بهتر این گروه از مواد با امید به کشف بعضی خواص ویژه و غیرعادی می باشد . به عنوان مثال هدایت الکتریکی بسیار بالاتر نسبت به فلزات معمولی و یا استحکام مکانیکی بالا و یا مقاومت زیاد آنها در برابر سائیدگی و فرسایش .
عبارت کامپوزیت توسط oxford Guide به عنوان " ساخته شده از ذرات ریز " تعریف گردیده است که می تواند برای بسیاری از اجسام بزرگ نظیر مقره ها و یا در اشل کوچکتر کاربرد داشته باشد .
در نانو کامپوزیت ها ذرات پرکننده بسیار کوچک هستند (معمولا بین1-100nm) وغلظت آنها به لحاظ وزن می تواند بسیار پائین باشد ، تفاوت اساسی در این است که پرکننده های نانو سطح بسیار بزرگی در مقایسه با حجم ذرات دارند.
جالب ترین سئوال این است که خواص نانو کامپوزیت ها تا چه حد می تواند از مواد عادی متفاوت باشد و اینکه آیا آنها می توانند در پیشرفت های تکنولوژیکی بعدی سیستم های مقره های الکتریکی شرکت داشته باشند، خواص بهبود یافته ای که در اثر استفاده از این مواد جدید می توان انتظار داشت بترتیب زیر است:
مقاومت بالاتر در برابر دشارژهای جزئی و کرونا ، مقاومت بالاتر در برابر گرما ، مقاومت بالاتر در برابر هدایت حرارتی و افزایش ولتاژ دیر پائی و ........
قبل از اینکه به این نتیجه برسیم که نانو کامپوزیت ها بطور قطع به تکنولوژی عایق های مدرن کمک می نماید،هنوز به تحقیق زیادی در این زمینه نیاز است.
