فایل برق:پایان نامه ارشد رایگان درمورد دینامیکی-رشته برق

دانلود پایان نامه
. در شکل ‏۱-۷ تصویر یک فولرین آورده شده است.

شکل ‏۱-۷: نمایی از آرایش اتم کربن در فولرین.
نانو لوله های کربنی
در سال ۱۹۹۱ سومیو ایجیما۱۵ نانولولههایکربنی را به طور کاملا اتفاقی کشف کرد ]۱۴ و ۱۵[. در نانولوله های کربنی، کربن ساختار لوله تو خالی یا استوانهای داشته و آرایش آن دقیقا شبیه به آرایش اتم کربن در گرافیت است. در اصل نانولولههایکربنی از لولهکردن صفحات گرافن بدست میآیند. بسته به این که صفحات گرافن چگونه لوله شوند یکی از سه حالت موجود در شکل ‏۱-۸ ایجاد می شود. که در حالت زیگزاگ۱۶ دو پیوند کربن-کربن موازی محور لوله، در صندلی۱۷ دو پیوند کربن- کربن عمود بر محور لوله و در حالت کایرال۱۸ دو پیوند کربن-کربن با زاویه ای نسبت به محور لوله قرار دارند ]۱۶[.
نانو لولههای کربنی تک دیواره دارای قطر یکنواختی هستند ولی به هنگام تشکیل، میل شدیدی دارند تا بصورت فشرده در کنار یکدیگر قرار گرفته و تشکیل دستههای بزرگتری بدهند. در نانولولههای کربنی چند دیواره فاصله بین دیوارهها به خاطر نیروی دافعه اتمی نمیتواند کمتر از ۳۴/۰ نانومتر باشد. قطر خارجی نانو لولههای کربنی چند دیواره بین ۲ تا چندین نانومتر و قطر داخلی آنها در حد ۱ تا چندین نانومتر میباشد ]۱۶[.

شکل ‏۱-۸: آرایشهای مختلف کربن برای ساخت نانولولهها.

نانو لولههای کربن به دو دسته کلی تقسیم زیر میشوند:
۱)نانولولههای کربنی تک دیواره ۱۹
۲) نانولولههای کربنی چند دیواره ۲۰

شکل ‏۱-۹: آرایشهای مختلف کربن برای ساخت نانولولههای کربنی.
خالص سازی نانو لوله ها
نانولولههای کربنی چند دیواره به دلیل ساختار تودرتویی که دارند در برابر اکسایش مقاوم هستند. مطالعات در این زمینه نشان میدهد که نانولولههای کربنی چند دیواره در دمای حدود ?۷۰۰ اکسید نمیشوند. از این خاصیت نانولولههای کربنی چند دیواره برای خالصسازی آنها استفاده میشود و آنها را تا ?۷۰۰ حرارت میدهند و برای مدت معین در آن دما نگه میدارند. تحت این شرایط مواد اضافی موجود در نانو لولههای کربنی اکسید شده و نانولولههای کربنی خالص شدهای بدست خواهد آمد ]۱۴[. برای خالصسازی نانو لولههای کربنی از اسیدهایی مثل اسید نیتریک۲۱و اسید سولفوریک۲۲ استفاده میشود. البته به کمک همین مواد میتوان گروههای کربوکسیل۲۳ و هیدروکسیل۲۴ را روی نانولولههای کربنی نشاند، در اصل در محل تماس نانولولهها کربنی با اسید گروههای کربوکسیل و هیدروکسیل به وجود میآید.
مقاومت الکتریکی نانولولههایکربنی چند دیواره در دمای ۳۰۰ کلوین به طور متوسط حدود۴- ۱۰×۲/۱ تا cm/? 4- 10×۵/۱ گزارش شده است، در نتیجه میتوان این مواد را رسانا در نظر گرفت ]۱۷ و ۱۸[. مدول نانولولههایکربنی حدود ۱۰۰۰ گیگاپاسکال میباشد ]۱۹[. هدایت الکتریکی این مواد ۱۰۴ تا S/m 107 میباشد ]۲۰[. نسبت طول به قطر نانو لوله های کربنی بسیار بالا است (حدود ۱۰۰۰ برابر).
معرفی الاستومر های گرما نرم۲۵
تعاریف اولیه
مهمترین تفاوت مواد لاستیک و پلاستیک در رفتار مکانیکی آن ها است. لاستیک ها در مقایسه با پلاستیک ها، نرم تر هستند و مدول کششی آن ها تقریبا ۱۰۳ برابر کمتر است و ازدیاد طول بیشتر همراه با برگشت پذیری کامل از خود نشان می دهند که نشان دهنده کشسانی لاستیک می باشد. تفاوت دیگر آن ها در فرآیند پخت و ایجاد اتصالات عرضی است. این فرآیند در صنایع لاستیک ضروری است اما در صنعت پلاستیک به این فرآیند نیاز نمی باشد. امروزه صنایع لاستیک و پلاستیک به هم نزدیک شده اند. واژه الاستومر های گرما نرم برای توصیف پلیمر هایی بکار می رود که درجه متوسطی از کشسانی لاستیکی را از خود نشان می دهند ]۲۱[. الاستومر ها برای داشتن خواص بهینه بایستی پخت شوند. عمل پخت، یک فرآیند گرما سخت سازی است. در این فرآیند برگشت ناپذیر، پیوند های شیمیایی در بین زنجیر های الاستومری ایجاد می شود. اما در الاستومر های گرما نرم، ماده از یک مذاب فرآیند پذیر به یک جامد الاستیک تبدیل می شود. این فرآیند برگشت پذیر بوده و می توان با حرارت دادن دوباره، اتصالات فیزیکی را از بین برد. به محض اینکه مذاب جامد شود، این اتصالات دوباره تشکیل می شوند. بنابر این، الاستومر های گرما نرم بااستفاده از روش های معمول پلاستیک ها مثل تزریق و اکستروژن فرآیند شده و می توان مواد باقی مانده را نیز بازیافت نمود ]۲۲[.
به دلیل افزایش ظرفیت تولید و قیمت کمتر مواد خام، الاستومر های گرما نرم مواد مهمی محسوب شده و سهم قابل توجهی از بازار پلیمر را در اختیار دارند. الاستومر های گرمانرم کاربرد های بسیار گسترده ای در زمینه هایی دارندکه قبلا در آن ها از لاستیک های گرما سخت استفاده می شده است. البته در دماهای بالا، خواص مانایی فشاری، مقاومت در برابر حلال و تغییر شکل آن ها، همانند الاستومر های پخت شده معمول نیست. پس، کاربرد الاستومر های گرما نرم در مصارف عمومی مثل کفش، عایق سیم، چسب و آلیاژهای پلیمری است و هرگز در تایر اتومبیل به کار نمی روند. در جدول ‏۱-۱ خواص الاستومر های گرما نرم با سایر پلیمر ها مقایسه شده است ]۲۳[.
عمدتا دو راه برای تهیه این مواد وجود دارد؛ روش اول سنتز و کوپلیمریزاسیون دو منومر از مواد پلاستیک و الاستومر و روش دوم، آلیاژ فیزیکی الاستومر و یک گرما نرم می باشد. به منظور بهبود خواص آلیاژ، فاز الاستومری می تواند با سامانه های پخت معمولی نظیر پراکسیدی، گوگردی و رزینی پخت شود و الاستومر های گرما نرم پخت شده۲۶ تولید نماید ]۲۴[.
تاریخچه الاستومر های گرما نرم
در سال ۱۹۶۵ شرکت شل۲۷ کوپلیمر های سه دسته ای استایرن – بوتا دی ان- استایرن۲۸ را به بازار عرضه کرد و واژه الاستومر های گرما نرم به آن اطلاق گردید. البته کمی قبل از آن، مواد پلی یورتانی هم به عنوان الاستومر های گرما نرم مطرح شده بودند. با گذشت زمان انواع دیگری از کوپلیمر های سه دسته ای استایرنی با خواص بهتر توسط شرکت شل تولید شد. ابتدا شرکت فیلیپس۲۹ و سپس بقیه شرکت ها، کوپلیمر های شعاعی۳۰ استایرن – بوتا دی ان را معرفی کردند. مجموعه این مواد به عنوان استایرنی ها شناخته می شوند که از نظر میزان مصرف پر اهمیت ترین گروه در میان الاستومر های گرما نرم می باشند.
در سال ۱۹۷۲ با معرفی آلیاژ های از مواد الفینی بلوری (معمولا پلی پروپیلن) با لاستیک اتیلن – پروپیلن ( معمولا اتیلن – پروپیلن – دی ان منومر۳۱)، دسته دیگری از الاستومر های گرما نرم پدید آمد. این مجموعه به نام الاستومر های گرما نرم الفینی۳۲ معروفند. در سال های بعد استفاده از دیگر پلی الفین ها نظیر پلی اتیلن نیز مرسوم گشت. الاستومر های گرما نرم الفینی از نظر کارایی در دماهای بالا بهتر از الاستومر های گرما نرم می باشند، اما مانند استایرنی ها مقاومت در برابر روغن و مانایی فشاری ضعیفی دارند.
جدول ‏۱-۱: مقایسه خواص الاستومر های گرما نرم با سایر پلیمر ها ]۲۳[.

این مطلب مشابه را هم بخوانید :   با مهم ترین لوازم جانبی سفر آشنا شید

خواص

گرما سخت

گرما نرم

سخت

اپوکسی ها، فنل – فرمالدهید، اوره – فرمالدهید

متن کامل در سایت    40y.ir

پلی استایرن۳۳، پلی پروپیلن۳۴، پلی وینیل کلراید۳۵، پلی اتیلن با چگالی بالا۳۶

منعطف

لاستیک های دارای اتصالات عرضی بالا

پلی وینیل کلراید نرم شده، اتیلن وینیل الکل۳۷، پلی اتیلن با چگالی پایین۳۸

لاستیکی

الاستومر های پخت شده

الاستومر های گرما نرم

در سال های اخیر در مورد الاستومر های گرما نرم الفینی سعی شده است که فاز لاستیکی در خلال آمیزه کاری با فاز پلی پروپیلن به صورت دینامیکی پخت شود تا الاستومر گرما نرم الفینی با مقاومت مانایی فشاری بهتر، تولید شود. مونسانتو۳۹ در این فرآیند پیش قدم بوده و در سال ۱۹۸۱ محصولی با نام سنتوپرن۴۰ عرضه نموده به دنبال آن، شرکت های دیگر مواد مشابهی را در این خصوص عرضه کردند. این مواد اغلب الاستومر های گرما نرم پخت شده نامیده شده و جایگزین الاستومر های گرما نرم قبلی یعنی آلیاژ ساده پلی پروپیلن/ اتیلن – پروپیلن – دی ان منومر شدند. اخیرا الاستومر های گرما نرم پخت شده پلی الفینی از آلیاژ پلی پروپیلن با لاستیک طبیعی توسط شرکت دوپان۴۱ تهیه شده است ]۲۵[.
انواع الاستومر های گرما نرم
به طور کلی دو دسته الاستومر گرما نرم در بازار وجود دارد :
بر پایه فناوری کوپلیمر دسته ای
بر پایه فناوری آلیاژ گرما نرم/ الاستومر
گروه اول الاستومر های گرما نرم شامل کوپلیمر های دسته ای استایرنی۴۲، الاستومر های پلی الفینی۴۳، پلی یورتان های گرما نرم۴۴، کوپلیمر های دسته ای پلی آمید۴۵ و کوپلیمر های دسته ای پلی استر۴۶ است.
گروه دوم متشکل از آلیاژ فیزیکی پلی الفین های گرما نرم، الاستومر های گرما نرم پخت شده و دیگر آلیاژ های پلیمری گرما نرم – الاستومر است. کوپلیمر های دسته ای استایرنی و الاستومر های گرما نرم پخت شده دارای کشسانی بسیار خوبی هستند. در عین حال دیگر کوپلیمر های دسته ای نیز دارای مقاومت کافی در برابر سیال های شیمیایی می باشند. داشتن هم زمان دو خصوصیت مهم مانایی فشاری۴۷ پایین و مقاومت شیمیایی۴۸ خوب در الاستومر های گرما نرمی که نرمی آن ها زیاد است، بسیار نادر می باشد ]۲۶[.
اخیرا گونه جدیدی از الاستومر های پلی الفینی توسط شرکت هایی نظیر دوپان و ال جی۴۹ به بازار آمده است. در این گونه از الاستومر های گرما نرم، اتیلن به همراه اکتن به واسطه روش پلیمریزاسیون کاتالیستی واکنش داده و ترکیب حاصله دارای خاصیت الاستومری و گرما نرمی است. این گونه از مواد دارای مقاومت بالا در برابر اشعه فرابنفش، ازن و مقاومت در برابر شرایط جوی هستند. نکته قابل توجه مقاومت پایین این مواد در
برابر حلال های غیر قطبی است.با این حال آنها از خواص فیزیکی و مکانیکی قابل قبولی در دمای محیط برخوردارند ]۲۷ و ۲۸[.
خواص الاستومر های گرما نرم
به دلیل تنوع مواد به کار رفته در الاستومر های گرما نرم، این مواد دارای خواص متفاوتی هستند. برخی از آن ها نرم و انعطاف پذیر و برخی دیگر سخت و چقرمه می باشند. اگر مدول الاستومر های گرما نرم در دماهای مختلف اندازه گیری شود، طبق شکل ‏۱-۱۰ سه ناحیه مجزا و متمایز مشاهده خواهد شد.

شکل ‏۱-۱۰: تغییرات مدول خمشی الاستومر های گرما نرم با دما ]۲۹[.
در دماهای بسیار پایین (پایین تر از دمای انتقال شیشه ای فاز لاستیکی)،هر دو فاز به صورت سخت و شکننده می شوند. اگر دما اندکی افزایش یابد، فاز لاستیکی نرم شده و فاز گرما نرم همانند یک ماده شبکه ای عمل می کند. در دمای بالا مدول میزان ثابتی دارد که به این ناحیه، ناحیه مسطح۵۰ می گویند. بنابر این، فاز گرما نرم در دو محدوده دمایی به کار می رود؛ ناحیه ابتدایی به دمای انتقال شیشه ای۵۱ فاز لاستیکی بستگی دارد، در حالی که ناحیه دوم به دمای انتقال شیشه ای یا دمای

پاسخی بگذارید