اسالمی آزاد دانشگاهجنوب تهران واحد

مهندسی و فنی دانشکدهکارشناسی نامه پایان

الیاف – وعلوم نساجی شیمی مهندسیعنوان

کربن نانو الیاف خصوصیاتراهنما :استاد

:دانشجو

دانشجویی :شماره

88شهریور

ا

ب

نامه تقدیرو است تابان روشن روز چهره بر او قدرت آثار که جل و عز خدای سپاس

درافشان تار شب دل در او حکمت .انوارو گشود ما بر را علم درهای و ند سا شنا ما به را خویشتن که آفریدگاری

طریق در را خویش ضعیف های بنده بدان تا فرمود اعطا فرصتی و عمریبیازماید معرفت و ...علم

کردند یاری را من نامه پایان این تهیه در که عزیزم استاد از .باتشکر

ج

مطالب فهرستصفحه شماره مطالب عنوان

1چکیده ................................................................................................

2مقدمه .................................................................................................

نانولوله الیاف پلیمری خواص و ساختارچرخش ................................................... حال در شدن ذوب از استفاده با 2کربن

کربن ..................................................................... نانولوله الیاف پلیمر 4تولید

حرارتی ..................................................................................... 5توصیف

الیاف ...................................................................................... 6مرفولوزی

میکروسکوپی ...................................................................... الکترون 6انتقال

میکروسکوپی ........................................................... الکترون کردن 9بررسی

ایکس ................................................................................... اشعه 9پراش

الیاف ...................................................................... مکانیکی 12خصوصیات

کربنی ..................................................................... های نانولوله 13ساختار

کربنی .................................................. های نانولوله های کاربرد و 14خواص

کربنی ..................................... های نانولوله از استفاده با ها ماشین نانو 15ساخت

ریسی .............................................. ذوب در نانولوله کربن پلیمر از 16استفاده

ایکس ............................................................. اشعه پراش گسترش 17زاویه

دینامیکی .................................................................... . مکانیکی 17تجزیه

20نتیجه ..................................................................................................

صنعتی ............................... کاربردهای برای منظوره چند های کامپوزیت 22نانو

د

ها ........................................................ کامپوزیت نانو عملکردهای 23توسعه

ها ........................................ کامپوزیت نانو طریق از مکانیکی خواص 25بهبود

پلیمری ......................... های کامپوزیت نانو توسط آتش بازدارنده خواص 27بهبود

ها ................................................................ کامپوزیت نانو خواص 28بهبود

کشویی : ...................................... ی حلقه کامپوزیت نانو توسه مطالعه 31مورد

پزوهش ................................................................................. 31مورد

اصطکاک ...................................................................... گیری 33اندازه

34پوشش ............................................................................................

نانوکامپوزیت ................................................... کاربردگرایی دادن 35افزایش

زیاد ........................................................................... امکانات 35وجود

گیری ..................................................................................... 40نتیجه

ماخذ .................................................................................... و 42منابع

ه

چکیده:توجه بیشترین از محافظ ساخت دادنهای ادامه برای پیشرفته الیافهای ساخت

. ذوب طریق از کربن پلیمر مکانیکی شناسی شکل روی فصل این بودند برخوردار. میشود متمرکز لوله نانو طریق از همچنین و ریسی

: روی بر فصل این خصوصا. شد خواهد متمرکز لوله نانو شدن بهتر برای مذاب پردازش بهینهسازی

مکانیکی خواص و مرفولوزی روی کشش درجه اثرشکل و نوع روی مکانیکی خواص و مرفولوزی در لوله نانو اثر

1

مقدمهو است شده گردانده درز بی های ماسوره بشکل و نازک برگه مانند لوله نانو کربن

. و ساختمان بخاطر لوله نانو باال طولهای با میباشد متر نانو ده الی یک حدودا آن قطر . درسال دانشمندان است گرفته قرار توجه مورد بسیار دارد که طی 1991خواصی

مکانیکی خواص دارای کربن های لوله نانو که دریافتند مقدماتی آزمایشهای یکسری . باال آنها گرمائی هدایت ضریب و است پایین آنها برق هدایت ضریب مثال هستند خاص

حدود در و . 5800الی 1750است نمایشهای دارای لوله نانو کربن چه اگر میباشدلوله نانو کربن که پا دیر ماده یک کردن ایجاد اما است نانو مقیاس روی استثنائی

. نگردد مشخص آن ریز خاصیتهای که میشود باعث استکننده پر که بطوری اند آورده در عادی پلیمرهای جمع بصورت را کربن لوله نانو

پلیمر . لیف در سلولی بین ماده دریک شده خرد ترکیبهای دیگر مشابه باشندنانو. کردن متفرق برای اند برده بکار زیادی متفاوت و مختلف فنهای محققان پشم

را لوله نانو پلیمرهای که لوله نانو از صافی بسطح پلیمر ماتریس جمع بصورت لولهبپوشاند.

:

2

ذوب از استفاده با کربن نانولوله الیاف پلیمری خواص و ساختار: چرخش حال در شدن

توجه بیشترین از محافظ ساخت دادنهای ادامه برای پیشرفته الیافهای ساخت . ذوب طریق از کربن پلیمر مکانیکی شناسی شکل روی فصل این بودند برخوردار

. میشود متمرکز لوله نانو طریق از همچنین و ریسی: روی بر فصل این خصوصا

. درجه اثر شد خواهد متمرکز لوله نانو شدن بهتر برای مذاب پردازش سازی بهینهمکانیکی خواص و مرفولوزی روی کشش

شکل و نوع روی مکانیکی خواص و مرفولوزی در لوله نانو اثر

و است شده گردانده درز بی های ماسوره بشکل و نازک برگه مانند لوله نانو کربن . و ساختمان بخاطر لوله نانو باال طولهای با میباشد متر نانو ده الی یک حدودا آن قطر

. درسال دانشمندان است گرفته قرار توجه مورد بسیار دارد که طی 1991خواصیمکانیکی خواص دارای کربن های لوله نانو که دریافتند مقدماتی آزمایشهای یکسری

هستند ) 1خاص 2، . گرمائی( هدایت ضریب و است پایین آنها برق هدایت ضریب مثالحدود در و است باال . 5800الی 1750آنها دارای لوله نانو کربن چه اگر میباشد

کربن که پا دیر ماده یک کردن ایجاد اما است نانو مقیاس روی استثنائی نمایشهای . را کربن لوله نانو نگردد مشخص آن ریز خاصیتهای که میشود باعث است لوله نانو

دیگر . مشابه باشند کننده پر که بطوری اند آورده در عادی پلیمرهای جمع بصورت(. پشم پلیمر لیف در سلولی بین ماده دریک شده خرد (16-21ترکیبهای

لوله نانو کردن متفرق برای اند برده بکار زیادی متفاوت و مختلف فنهای محققانرا لوله نانو پلیمرهای که لوله نانو از صافی بسطح پلیمر ماتریس جمع بصورت

(8-1بپوشاند.)

3

: کربن نانولوله الیاف پلیمر تولیدنوع( 22نوع) موبیل مذاب – 3155اکسون جریان میزان یک با پروپیلن بر 36پلی گرم

تراکم و دقیقه مولکولی 9/0ده وزن توزیع و مکعب سانتیمتر بر است 8/2گرم. باشد شده برده بکار پشم لیف در سلولی بین ماده چنانچه

( 27 )WMNT . - شده تولید های لوله نانو اینها اند شده تهیه لب نانو توسط هاهستند ) 23پالسما 24،. از( میاید بوجود شیمیای خال افزایش تغییر از که

کرده . استفاده سیلیس اولیه ترکیبات و آهنی کاتالیزور های ذره با آمونیاک اسیتیلناند.

آن طول و است متر نانو پنجاه الی بیست حدود است شده مشخص چنانچه قطر. 20الی 5مابین آسیا در ای کارخانه توسط پیلن پرو پلی های گلوله میباشد متر میکرو

تا آرد بصورت و میکنند پودر را پروپیلن پلی ی ها گلوله این که است شده تولیدریز خیلی های قرار 10اندازه فاصله دقیقه یک دوره هر مابین و میاورند در هرتز

(. آنها شدن خشک برای 25میدهند 14،)میاید بدست معین نسبت یک با نانو ترکیب یک خشک پروپیلن پلی گرد سازی مخلوط

(.38-35 26،)دور صد و دقیقه ده برای شده پردازش که است دوقلو اکسترودرپیچشی یک پریبلند

. است شده کنترل آزمایشگاه در قبال که شرایط این در سانتیگراد درجه دویست وصورت این به و میشود خارج فشار با استوانه یک توسط ترکیب دقیقه ده از پس

. دستگاهها این از مخصوصی بطور اگر اند شده ایجاد ای یافته آرایش های نمونه . از شده تشکیل که داشت خواهند هم را فیتیله کنی ال چند قابلیت کنند استفاده

. ها نورد دارد نیز متغییر دور موتور یک که پروپیلن پلی نورد سه فاخ ماشین دستگاه(. میباشند کنترل تحت مستقل (8-2بصور

حرارتی : توصیفدر را لوله نانو وزن درصد که داشت عادت المر پرکین بنام حرارتی گر تحلیل یک

. حدود در را لوله نوع هر از گرم میلی بیست تقریبا بکند تعیین درجه 950تا 25ترکیتبین – ای ماده لوله نانو کربن باالی گرمائی ثبات بودن باال بدلیل کرد گرم سانتیگراد

پلیپروپیلن پشم لیف در تنزل (26-39-40)سلولی نیتروزن محیط در درجه صد چندینداشت . (8-3)خواهد

4

: الیاف مرفولوزیازلحاظ هردو که هستند پروپیلن پلی و لوله نانو از شده ترکیب های نمونه مرفولوزی

. الکترون توسط ها لوله نانو از گیری جهت و تعلیق اند شده مشاهده کمی و کیفیاست ) شده تائید میکروسکوپی میکروسکوپی( TEMانتقال الکترون گیری جهت و

( است شده تائید کمی (.SEMنیز لحاظ از گیری جهت و پلیمر بلور ،ساختار سرانجام(. - قرارگرفت بررسی مورد ایکس اشعه از استفاده با انجل واید ( 8-4توسط

: میکروسکوپی الکترون انتقالآن مدل و است اینک جاول شرکت به متعلق میکروسکوپی الکترون انتقال مدل یک

ها 100 لوله نانو گیری جهت کردن مشاهده برای و است 100میباشد شده برده بکار. سطح. کنند تعیین را لوله نانو گیری جهت وسعت تا کردند بررسی را ها نمونه این

الیاف گیری مقطع سطح دستگاه روی را الیاف ی نمونه از کمرنگ های مقطعبزرگنمائی در تصویرها این بودند استاندارد های شبکه در آنها و کردند ه مشاهد

اند .50000 /25000 شده گرفته

5

6

(1-4-8)

7

: میکروسکوپی الکترون کردن بررسیجی پویشی الکترونی میکروسکوپ گیری 6000یک جهت کردن آزمایش برای که اف

. اند شده برده بکار لوله نانو . ها نمونه بعد اند شده برداشته و شکافته الیاف محور به نسبت نیز تیغ بایک ها نمونه

الیاف مقطع سطح که شدند متوجه الیاف محور به کردن نگاه با و دادند پوشش را . اند شده برداشته شکاف ها نمونه که زمانی از اند شده زیاد کنیم ال چند فیتیله بعلت

نانو مابین میانی سطح یعنی ترکیب برش ترین ضعیف طول در شکستگی صفحه(. شد خواهد تکثیر پشم لیف در سلولی بین ماده و (8-4-2لوله

ایکس : اشعه پراش . یک الیاف که سمت یک در بودند نور شکست های شیوه نخ طول های نمونهمشاهده را بیبشتری نور شکست بودند زیاد سیلیسیوم سانتیمتر یک در سانتیمتر

.45میکنیم .) میشوند( سازگار عمودی جهت در الیاف

8

. اشعه که هنگامی است شده تعیین پیش از زاویه یک در نمونه چله شیوه این دراین میشود پراش طرح کننده جذب کردن ایجاد بسمت بیشتر میکند پراش ایکس

در .900بررسی شد انجام ثانیه . چله توسط را نمونه است شده سازگار افقی جهت در الیاف محور انتقال شیوه دروبا پراشند می و میکنند جذب را نمونه خاموش قسمتهای ایکسها اشعه و میگذارنداندازه حلقه هر اطراف شدت اینجا در میشوند دیده ها بوبین پراش طرح کردن ایجاد

. است متحرک حلقه آن اطراف زاویه و است شده گرفته

9

(3-4-8)

10

الیاف مکانیکی :خصوصیات

اندازه را کششی سختی که بودند یافته فرم پیش انبساط قابل آزمایشها . تغییر آنها یافتگی آرایش و استحمام ها نمونه نمودن باردار با کنند گیری

.کردبار ده آزمایش این نمونه هر روی یعنی کردند تکرار بار ده را آزمایش

بدست را استاندارد خطای های ارزش و استاندارد انحراف تا شد تکرارگیج. طول یک با آزمایش هر سرعت 4/25بیاورند و در 4/25متر میلیمتر اطالعات اکتساب سرعت و . 50دقیقه شیب شد هدایت ثانیه بر پوینتز

. حجم – نازکتر لیف هرجا داشت نزولی سیر ابتدا در کرنش تنش منحنی . برای بیشتر نمونه حجم تر ضخیم لیف هرجا و کمتر سختی پس کمترافزار نرم از شیب آستانه الگوریتم از استحکام حداکثر آوردن بدست

میکنند استفاده .بلوهیل

شده انتخاب های ارزش که دادند انجام مختلف های درصد با 2آزمایشاز – کرنش تنش رفتار داری معنی بطور لوله نانو شدن اضافه با بود درصد

. اضافه با نهائی کشش رنگی تضاد یا رنگی تقابل میکند تغییر دیگر الیاف. میشود کم لوله نانو شدن

کربن . 1 های آلوتروپ

11

سال کربن 1980تا آلوتروپ سه بلوری )، غیر الماس، ( کربن های نام بهکه دانیم می امروزه اما بودند، شده شناخته شکل بی کربن و گرافیت

دارند وجود نیز کربن اشکال سایر از کاملی آلوتروپهای 1شکل.خانوادهمختلف

سال کربن در که کربن آلوتروپ مینستر 1985اولین باک شد، کشفنامگذاری  فولرن نیز فولرن و بال باکی دیگر های نام به که داشت ناماست شکل . شده سبب به که هستند کربن کروی های مولکول ها فولرن

معطوف خود به را دانشمندان از بسیاری توجه انگیز، شگفت خواص و زیبااند . کرده

سال در که کربن بعدی نانولوله 1991آلوتروپ شد، (Nano Tube)کشفشد خواهد پرداخته آن به مقاله این در که دارد . نام

کربنی . 2 های نانولولهکربنی های نانولوله ساختار

سال ایجیما 1991در سومیو نام به اتفاقی،  دانشمندی ً کامال طور بهفردی به منحصر خواص که کرد تولید و کشف را کربن از دیگری ساختار

جهت . دارد یک در که نمود تصور فولرن نوعی را ساختار این ابتدا در ویاست شده از . کشیده متفاوتی خواص ساختار، این که شد متوجه بعدها اما

نامید کربنی ی نانولوله را، آن دلیل همین به و دارد ها . فولرنآرایش ای استوانه ساختاری در کربن های اتم کربنی، ی نانولوله یک در

اند کربن . یافته های اتم از اش دیواره جنس که توخالی ی لوله یک یعنیً . است دقیقا ای، استوانه ساختار این ی دیواره در کربن های اتم آرایش

است گرافیت صفحات در کربن آرایش ضلعی . مشابه شش گرافیت، درسازند می را گرافیت صفحات یکدیگر کنار در کربنی منظم این  .های

طریق از الیه هر و شوند می انباشته یکدیگر روی بر کربنی صفحاتشود می متصل زیرین الیه به واندوالس ضعیف . پیوندهای

کربنی های نانولوله شوند، می پیچیده هم در گرافیت صفحات که هنگامیدهند می تشکیل شکل . را به که است گرافیتی کربنی، ی نانولوله واقع، در

باشد آمده در گرافیت (. 2شکل )لوله صفحات از ها نانولوله گیری شکل

12

دیواره تک کربنی های نانولوله کلی دسته دو به کربنی های و  نانولوله

دیواره چند کربنی های شوند  نانولوله می کربنی . تقسیم نانولوله چنانچهشامل اگر و دیواره تک نانولوله باشد، گرافیت از لوله یک شامل فقط

نانولوله باشد المرکز متحد های لوله از می  تعدادی نامیده دیواره چندکربنی (. 3شکل )شود های نانولوله مختلف انواع

کربنی های نانولوله کاربردهای و خواصسال در دیواره چند های نانوله فعالیت 1991کشف که است شده موجب ،

و کربنی ساختارهای نانو بحث به علوم در ای گسترده تحقیقاتی هاییابد اختصاص آنها ساختاری . کاربردهای تکامل مسئله این ی عمده دلیل

باال استحکام باال، سختی کم، چگالی کوچک، اندازه آنها، انتظار مورددیواره ) چند کربنی نانولوله یک ی جداره ترین خارجی کششی استحکام

است 100تقریباً آلومینیوم از بیشتر الکتریکی ( برابر عالی خواص ودر . آنهاست گسترده طور به است ممکن کربنی های نانولوله نتیجه در

شیمیایی، حسگرهای میدانی، انتشار با مسطح نمایش صفحه مواد، تقویتیابند کاربرد الکترونیک نانو علم و رسانی از . دارو مواردی به ادامه در

شد خواهد اشاره کربنی های نانولوله .کاربردهایها کامپوزیت در کننده تقویت عنوان به

روند می شمار به مواد ترین مستحکم از یکی ها موضوع، . نانولوله اینتولید در پرکننده ی ماده عنوان به را کربنی های نانولوله کاربرد

سازد می روشن خوبی به ها نانولوله . نانوکامپوزیت پایه با های کامپوزیتای گسترده مصارف و هستند باال وزن به استحکام نسبت دارای کربنی ی

داشت خواهند صنعت در . رامیدانی تشعشع نمایشگرهای در استفاده

13

میدان پایداری عدم امروزی، میدان نشر های دستگاه مشکالت از یکیاست طوالنی زمانی های بازه در تولیدی با . های توان می را مشکل این

نمود حل کربنی نانولوله از از . استفاده رابطه 700بیش در تحقیقاتی مقالهاست شده منتشر کربنی های نانولوله میدان نشر کاربردهای آمار . با این

است موضوع اهمیت نمایشگرهای . بیانگر از استفاده مزایای مثال، برایمایع، کریستال نمایشگرهای به نسبت کربنی ی نانولوله با شده تولید

انرژی مصرف الکتریکی، های محرک به نسبت باالتر واکنش سرعتروشن هنگام در پایین مغناطیسی میدان تر، مناسب درخشندگی کمتر،

است باالتر کاری دمای و دستگاه . کردنو سامسونگ مانند هایی شرکت ها، مزیت همین پایه نمایشگرهای NECبر

است کرده تولید را کربنی نانولوله از استفاده با های . رنگی تلویزیونسال اوایل در تکنولوژی این با شده شد 2006ساخته بازار . روانه

الکترونیک صنعت در دیواره تک های نانولوله از استفادهجریان هادی و بوده قوی و سخت توجهی قابل میزان به ها نانولوله

باشند می گرما و در . الکتریسیته مواد این از استفاده سبب خواص ایناست شده الکترونیک . صنعت

می الکترون که هستند بزرگی مولکولی های سیم کربنی های نانولولهاست پیچیده آنها رفتار و کند حرکت آن در آزادانه رفتار . تواند راستا این در

های الیه زیرا است دیواره تک از تر پیچیده بسیار دیواره چند های نانولولهگذارند می تأثیر یکدیگر روی موضاعات . کناری از اثراتی چنین سازی مدلباشد می حاضر حال در یا . تحقیقاتی ها سیم ابعاد که امیدوارند محققان

برسانند کمتر یا نانومتر حدود به نانولوله با جایگزینی طریق از را .قطعاتتوان با و تر سریع خیلی توانند می الکترونیکی مدارات کنار در قطعات این

کنند کار کنونی مدارات از . کمتردارند کمتری تولید هزینه کربنی های نانولوله با شده تولید های به. المپ

از معمولی، های المپ به نسبت بیشتر رنگ ثبات و تر طوالنی عمر عالوههاست المپ این دیگر . مزایای

سوختی پیل و کننده ذخیره عنوان به کاربرد و نانولوله خالی تو ساختارهستند توخالی کربنی ساختارهای ها، دادن . نانولوله قرار امکان بنابراین،

دارد وجود آنها داخل در خارجی .مواد

14

خواص توان می ها نانولوله درون فلزات دادن قرار با مثال، طور بهبخشید بهبود را مواد این نانولوله . الکتریکی که است داده نشان تحقیقات

کنند می عمل توخالی نی یک مثل باز، می . های مولکولی های نی اینبه را عناصر برخی خاص، شرایط تحت و موئینگی عمل وسیله به توانند

بکشند خود . درونو آلکانی های سوخت نمودن ذخیره برای کربنی های نانولوله همچنین

اند گرفته قرار بررسی مورد نیز سوختی های پیل ایجاد و ذخیره. هیدروژناست پذیر امکان دیواره تک کربنی های نانولوله داخل در هیدروژن .ی

حدود شده ساخته دیواره تک های نانولوله هیدروژن جذب 5تا 3ظرفیتهاست نانولوله وزنی ذخیره . درصد انواع دیگر با مقایسه در بنابراین

فشرده، هیدروژن مایع، هیدروژن سیستم نظیر هیدروژن سازهای ً خصوصا و کربنی ای نانولوله سیستم اکتیو، سوپرکربن و فلزی هیدریدهای

بوده نظر مورد اهداف برای انتخاب بهترین دیواره، تک های می  نانولوله وقابلیت با و ایمن ارزان، ً نسبتا فشرده، سبک، سیستمی عنوان به تواند

گیرد قرار استفاده مورد هیدروژن سازی ذخیره در مجدد .استفادهکربنی های نانولوله از استفاده با ها نانوماشین ساخت

پیشنهاد ها نانوماشین ساخت در استفاده برای همچین کربنی های نانولولهاند شده . شده جانشین مختلف ساختارهای با مناسبی طور به ها نانولوله

کنند عمل ها ماشین نانو در محورها عنوان به توانند می که ممکن. اندحرکت تا دهند چرخدنده تشکیل همدیگر با مختلف های نانولوله است،

دهند انتقال را مختلفی های . چرخشی دنده ساختن طریق از امر اینها )چرخدنده شود ( استخالف انجام تواند می ها نانولوله روی (8-5. )بر

: ریزی ذوب در لوله نانو کربن پلیمر از استفاده . بعداز میدهد کاهش را هزینه که شده ه پوشاند سفت تقریبا فیلم یک با ها نمونه

مقطع که میکنند مشاهده و میکنند مشاهده میکروسکوپ زیر در را آنها پوششتوسط . که درشکل است شده زیاد فیتیله کنی ال چند عمل بسبب الیاف عادی

. MWT%3است SEMمیکروسکوپ یکسان دو هر در کشش درجه میدهد نشان رااز که شکل دو مقایسه با هستند یافته آرایش و متوجه SEMاست است آمده بدست

. میکند هدایت لوله نانو بسمت را کمپوزیت نانو کنی ال چند فیتیله میشویم15

و برش ضعیفترین طول در شکستگی صفحه اند برداشته شکاف ها نمونه زمانیکه از . شد خواهد تکثیر پشم لیف در سلولی بین ماده

زاویه در دروغی لوله نانو شکستگی صفحه است نشده هدایت لوله نانو در که جائیاست شده داده نشان شکل در بطوریکه است آمده بوجود گوناگون قائمه های

. دارند تصادفی گیری جهت لوله نانو شده مشاهده نمونه تصویرالکترون تصاویرهای کردن تقطیع و انتقال هرو در لوله نانو از کیفی مدرک

. است شده مشاهده میکروسکوپی

: ایکس اشعه پراش گسترش زاویه . از شیوه دریک بودند نور شکست های شیوه و جاری نخ طول انتقال ها نمونه

. عامل اند شده زیاد سیلیکن سانتیمتر یک در سانتیمتر یک ها الیاف نور شکستبین میتواند هرمانس گیری . 1 -5/0جهت عامل اگر بکنند صفحه 5/0تغییر باشد

مشاهده تصادفی بصورت گیری جهت است شده سازگار اشاره جهت به عمود بلورنانو میر پلی هرمان میشوند یکسان عاملها موقع چه که کردند مشاهده و است شده

داد قرار کمی تجزیه مورد را آن بلورهای عامل و داد قرار خود تمرکز مورد را لوله . توسعه ترکیب از همسان بصورت اضافی لوله نانو کردند خارج فشار با را ها نمونه

. میشود نزدیک صفر به و شروع منفی از آن های ضریب که بطوری میکند پیداو خالص پروپیلین پلی نیافتگی آرایش و یافتگی آرایش وضع دذر کنی ال چند فیتیله

. جهت در را مطلوبی نتایج کنی ال چند فیتیله دارد تاثیر دوتا هر شده پر پروپیلن پلیاست . گذاشته کار لباس پارچه الیاف گیری

. از زاویه یک در نمونه چله شیوه این در میشود سازگار عمودی جهت در لیف محورپراش کننده جذب کردن ایجاد بسوی ایکسها اشعه و میگیرد قرار شده تعیین پیش

. اند. شده سازگار افقی جهت در الیاف محور انتقال شیوه در میپراشند

 

: دینامیکی مکانیکی تجزیه

16

استفاده دینامیکی مکانیکی تجزیه از کنند بررسی را نمونه ویسکواالستیک اینکه برایکردند.

کردند استفاده آزمایشها برای آ تی بنام ای وسیله از دینامیکی مکانیکی گر تحلیلآرایش های نمونه برای فیلم دستی گیره و یافته آرایش های نمونه الیاف دستی گیره

. شد برده بکار نیافتهوطول حرارت درجه یک با و کرنش روش چند و ای ام دی یک از استفاده با ها نمونه

طول با ای استوانه همه ها نمونه شد اجرا مضراب حرارت 1حرکت درجه 150 -30وافزایش با . 20درجه 20سانتیگراد از مضراب حرکت است هرتز 100تا 10/0درجه

حرارت. درجه یک کردن انتخاب توسط اصلی های منحنی انطباق حرارت درجه استآزمایشی حرارت درجه است وسط در متغیر 90اشاره و است سانتیگراد درجه

. شد ایجاد اشاره منحنی به ارتباط در دیگر منحنینانو تمرکز عامل بعنوان مرکب های نمونه و پلیپروپیلن برای مکانیکی خواص خالصه

. درجه در آزمایشها است شده داده توضییح جدول در الیاف کشش درجه و لولهبه تعدد عامل بعنوان ذخیره ضریب شدند آزمایش بار چندین مختلف های 7حرارت

. یک اطراف های منحنی متغییر بطورکلی است شده گیری اندازه حرارت درجهیعنی حرارت .90درجه است کرده تولید اصلی منحنی سانتیگراد درجه

lna T=-Ea/R)1/T0-1/T( {8-5}

Ea :است پلیمر سیستم سازی فعال انرزی aT. است: زمان بر مبنی مکان تغییر

R :گازها ثابت T :گیری اندازه حرارت درجه T0 :مرجع حرارت درجه

کند ) حرکت بتواند تا داده شکست را انرزی سر بتواند باید بچرخد( 46پلیمر اینکه یا و. دارد پلیمر سازی فعال انرزی به بستگی شده سرشناخته

17

. که میکند سفتی آنرا اشتباه به پارچه کردن باردار و لوله نانو از عامل بعنوان انرزیمدل از استاندار است .12:1و WT0/25خطای

فعال انرزی در ، لوله نانو اضافه به ، حد بیشترین یک ، کششی اطالعات به مشابه . داده نشان بطوریکه است دار معنی گرایش یک تنها بهرحال است شده دیده سازی

( میکند سفتی ایجاد اشتباها نانو 74(22شده در کرنش به پایداری باال ضریب اضافه بهمیابد افزایش ضریب ، سفتی برای آن به مشابه که بایستی لوله

.

18

.

(1-5-8.)

نتیجه :تر خشک و تر سخت ماده یک باهم همزمان پروپیلن پلی در گیری جهت در تعلیق

. سطح در ارزش بعنوان پارجه باردادن عامل بعنوان پارچه مقاومتی خواص کرد ایجاد . در سلولی بین ماده بر بنا بار تبادل و یابد می افزایش ضریب یافت افزایش پارجه

. آزمایشهای از شده حساب سازی فعال انرزی بود لوله نانو پلیمر و پشم لیفاشکار پارچه باردادن برای لوله نانو از عامل بعنوان حداکثر یک مکانیکی دینامیکی

) – - سازی ) – فعال انرزی بازده سفتی ضریب مکانیکی خواص بنابراین شداست . شده داده نمایش و ها پارچه کم باردادن و

اشعه . پراش نداده نشان تبلور در تغییری هیچ رفته هم روی سی اس دی نتایجو میدهد موقعیت تغییر فاز مزوفازبه از چگونه که میدهد نشان بلور یک در ایکس

. میدهد نشان را شده باردار لوله نانو نمونه یافتگی آرایش همچنین

19

کردن پر و لوله نانو پارچه باردادن عامل بعنوان مکانیکی خواص در گرایش بهرحالمیکند . پشتیبانی بار تبادل عامل بعنوان

گیری جهت و شد آشکار پیک ترو ایزو های شیوه این توسط لوله نانو گیری جهتپراش طریق از هرمان توسط و شد رسم مذاب ی ها نمونه برای شده داده افزایش

. شد مشخص ها گیری جهت ایکس اشعهطوری را لوله نانو پلیمر میانی سطح که میکند امر این تقویت به نیاز جاری نتایج

. باشد داشته بیشتری بار تبادل بتوانند که کنند طراحیروی که باشد سازگار ضعیفی بطور سطحی چسبندگی که است مهم زمان همان در

. بنمایند گذاری سرمایه کمپوزیت نانو کردن سفت در لوله نانو نقشحالت پایین فشار در لوله نانو میانی پلیمر که است شده طراحی طرحی یک

شیوه که آید می بنظر البته میشود ضریب بهبود باعث که باشد داشته را چسبندگی. بنمایند فراهم انرزی دفع برای باالتر فشارهای در اصطکاکی جابجائی های

فراهم و انرزی رفع و بار تبادل و میانی سطح روی باید درآینده بنابراین . ساختن برای تالش در محققان براین عالوه کنند تمرکز اصطکاک نمودن

سایشی مقاومت دارای باشند می پشم سلولی بین ماده بدون لوله نانو(. هستند پذیری شکل و (8-6باال

Sources of further information and advice

In addition to the references cited throughout this chapter, there are somegood review sources for polymer nanotube composites. These include:Thostenson, E.T., Ren, Z. and Chou, T.W., Advances in the science andtechnology of carbon nanotubes and their composites: a review. CompositesScience and Technology, 2001. 61)13(: p. 1899–1912.Harris, P.J.F., Carbon nanotube composites. International Materials Review,2004. 49)1(: p. 31–43.

20

Lau, K.T. and Hui, D., The revolutionary creation of new advanced materials– carbon nanotube composites. Composites Part B – Engineering, 2002.33)4(: p. 263–277.Another source which discusses polymer nanocomposites )not specific tocarbon nanotubes( is:Krishnamoorti, R. and Vaia, R.A., Polymer Nanocomposites: Synthesis,Characterization, and Modeling. ACS Symposium Series, 2002. 804.For detailed information on carbon nanotubes, the following will provide thereader with a solid foundation:Dresselhaus, M.S. and Dai, H., Advances in carbon nanotubes. MRS Bulletin,2004. 29)4(.Dresselhaus, M.S., Dresselhaus, G., Charlier, J.C. and Hernandez, E.,Electronic, thermal and mechanical properties of carbon nanotubes.Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A –Mathematical Physical and Engineering Sciences, 2004. 363)1823(: . References1. Iijima, S., Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, 1991. 354)6348(: p. 56–58.2. Iijima, S. and T. Ichihashi, Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter. Nature,1993. 363)6430(: p. 603–605.3. Ebbesen, T.W., et al., Electrical conductivity of individual carbon nanotubes. Nature,1996. 382)6586(: p. 54–56.4. Hone, J., et al., Thermal conductivity of single-walled carbon nanotubes. PhysicalReview B, 1999. 59)4(: p. R2514–R2516.5. Treacy, M.M.J., T.W. Ebbesen, and J.M. Gibson, Exceptionally high Young’s modulus

21

observed for individual carbon nanotubes. Nature, 1996. 381)6584(: p. 678–680.6. Bower, C., et al., Deformation of carbon nanotubes in nanotube–polymer composites.Applied Physics Letters, 1999. 74)22(: p. 3317–3319.7. Cooper, C.A., et al., Distribution and alignment of carbon nanotubes and nanofibrilsin a polymer matrix. Composites Science and Technology, 2002. 62)7–8(: p. 1105–1112.8. Haggenmueller, R., et al., Aligned single-wall carbon nanotubes in composites bymelt processing methods. Chemical Physics Letters, 2000. 330)3,4(: p. 219–225.9. Jin, L., Bower, C. and Zhou, O. Alignment of carbon nanotubes in a polymer matrixby mechanical stretching. Applied Physics Letters, 1998. 73)9(: p. 1197–1199.10. Jin, Z., et al., Dynamic mechanical behavior of melt-processed multi-walled carbonnanotube/poly)methyl methacrylate( composites. Chemical Physics Letters, 2001.337)1,2,3(: p. 43–47.11. Kearns, J.C. and R.L. Shambaugh, Polypropylene fibers reinforced with carbonnanotubes. Journal of Applied Polymer Science, 2002. 86)8(: p. 2079–2084.12. Lozano, K. and E.V. Barrera, Nanofiber-reinforced thermoplastic composites. I.Thermoanalytical and mechanical analyses. Journal of Applied Polymer Science,2001. 79)1(: p. 125–133.13. Potschke, P., Fornes, T.D. and Paul, D.R. Rheological behavior of multiwalled carbonnanotube/polycarbonate composites. Polymer, 2002. 43)11(: p. 3247–3255.

22

14. Safadi, B., Andrews, R. and Grulke, E.A. Multiwalled carbon nanotube polymercomposites: synthesis and characterization of thin films. Journal of Applied PolymerScience, 2002. 84)14(: p. 2660–2669.15. Schadler, L.S., Giannaris, S.C. and Ajayan, P.M. Load transfer in carbon nanotubeepoxy composites. Applied Physics Letters, 1998. 73)26(: p. 3842–3844.16. Chen, J., et al., Solution properties of single-walled carbon nanotubes. Science1998. 282)5386(: p. 95–98.17. Mitchell, C.A., et al., Dispersion of functionalized carbon nanotubes in polystyrene.Macromolecules, 2002. 35)23(: p. 8825–8830.18. Bubert, H., et al., Characterization of the uppermost layer of plasma-treated carbonnanotubes. Diamond and Related Materials, 2003. 12)3–7(: p. 811–815.19. Eitan, A., et al., Surface modification of multiwalled carbon nanotubes: toward the

: صنعتی کاربردهای برای منظوره چند های کامپوزیت نانو

:مقدمه

فاز که می‌شود اطالق موادی از دسته آن به نانوکامپوزیتی موادشامل که باشد نانومتر صد تا یک مقیاس در ابعادی دارای آن تقویت‌کننده

ـ سرامیک و ـفلز سرامیک پلیمرـفلز، سرامیک، پلیمرـ نانوکامپوزیت‌هایهستند و . سرامیک کوچک بسیار ابعاد داشتن به‌دلیل نانومتری تقویت‌کننده

تقویت‌کننده‌های با مقایسه در باال بسیار در (ohji,1999)سطح معمولی

23

خوبی جایگزین و شده نظر مورد خواص بهبود باعث کمتر بارگذاری سطحکمتری وزن و بهتر کارآیی چراکه هستند؛ معمولی کامپوزیت‌های برای

نانوکامپوزیت‌های (mishiki et al. 2003)محصوالت. دارند از تهیه‌شدهساختمان، خودروسازی، شیمیایی، صنایع در استفاده قابلیت پلیمری

را الکترونیکی و کشاورزی ورزشی، خانگی، لوازم پزشکی، نظامی،در آن‌ها از استفاده و مصرف (pavoor et al 2004)داشته کاهش صنایع، این

آتش‌سوزی، و زلزله برابر در ایمنی و مقاومت افزایش انرژی، و سوختمواد نگهداری زمان از ناشی خسارات کاهش سازه‌ها، عمر افزایش

و خوردگی از ناشی خسارات کاهش کشاورزی‌،‌ محصوالت و غذاییبه‌همراه می‌تواند را موجود منابع از بهینه استفاده خالصه، به‌طور

.داشته‌باشد

 داخل در معمولی کامپوزیت‌های از استفاده گسترده حجم به توجه بااز‌سوی آتی سال‌های در پلیمرها تولید باالی حجم به عنایت با و کشور

تولید پلیمرها‌، این کاربری افزایش لزوم و پتروشیمی صنایع ملی شرکتنیاز به پاسخ‌گویی راه‌های مناسب‌ترین از یکی پلیمری نانوکامپوزیت‌های

است داخلی پلیمرهای کاربرد دامنه گسترش و خواص بهبود و .بازارحدود کشور داخل در پلیمری آمیزه‌های کل مصرف میزان در‌حال‌حاضر،

از واردات طریق از آن، از بخشی که است سال در تن هزار پنجاه و صدبه‌وسیله دیگر بخش و آلمان سوئد، تایوان‌، ایتالیا‌، هلند‌،‌ مثل کشورهایی

می‌شود تامین داخلی خودرو‌، . تولیدکنندگان صنایع در عمدتا آمیزه‌ها اینمی‌گیرد قرار استفاده مورد الستیک‌سازی اداری‌، و خانگی توجه . لوازم با

معمولی آمیزه‌های با مقایسه در پلیمری نانوکامپوزیت‌های برتر خواص بهامکان نتیجه در و نانوذرات جهانی قیمت نزولی روند به عنایت با و پلیمری

تولید با می‌رود انتظار قیمت‌،‌ نظر از محصوالت این رقابتعمده‌ای بخش جایگزین را آن‌ها می‌توان کشور داخل در نانوکامپوزیت‌ها

کرد پلیمری معمولی آمیزه‌های (9-1.)از

 : ها کامپوزیت نانو عملکردی توسعه

استفاده برای تقاضا مختلف، های عرصه در افزایش به رو و اقتصادی نیازاست داده افزایش را پلیمرها مانند وزن سبک جدید مواد طرفی . از از اما

فلزات، با مقایسه در پلیمرها استحکام میزان بودن تر پایین به توجه بارسد می نظر به ضروری ها آن سبب . تقویت رایج مواد با پلیمرها تقویت

24

فرآیند سهولت و سبکی یعنی پلیمرها اصلی ویژگی دو به خوردن لطمهشود می کمی . پذیری مقادیر از اخیر تحقیقات در رو این از )از %10کمتر

شود ( وزنی می استفاده پلیمرها در کننده تقویت عنوان به . نانوذراتسال 6نایلون در تویوتا شرکت توسط که بود پلیمری برای 1990اولین

ترموست پلیمرهای از امروزه اما شد، گرفته کار به ها نانوکامپوزیت تهیهپلی ، پروپیلن پلی نظیر ترموپالست پلیمرهای و ایمید پلی ، اپوکسی نظیر

گردد می استفاده ها کامپوزیت این زمینه ی ماده عنوان . استایرنشامل شود می استفاده ها نانوکامپوزیت در که کننده تقویت فاز

باشد می ها نانولوله همچنین و نانوالیاف ، نانوصفحات .نانوذرات،نانوکامپوزیت در کننده تقویت ماده عنوان به را کاربرد بیشترین نانوذرات

دارند شود . ها می استفاده ها نانوکامپوزیت اغلب تهیه در که ای نانوذرهرس سیلیکا، . است( Nanoclay)خاک همچون دیگری نانوذرات اخیراً اما

گیرد می قرار استفاده مورد نیز غیرآلی و آلی ذرات و فلزی . نانوذراتموضوع سه میکرو یا و نانو مقیاس در چه جزئی چند مواد توسعه در

گیرد قرار توجه مورد باید کارآیی : مستقل و فرآوری تولید، اجزاء، .انتخاببه توجه با و باشیم می راه اول در هنوز پلیمری های نانوکامپوزیت مورد در

داشت خواهد وجود توسعه برای بسیاری های زمینه ها آن نهایی . کاربردوجود پلیمری زمینه های نانوکامپوزیت تولید برای روش سه کلی طور به

محلول . دارد فرآوری ، مستقیم سازی مخلوط شامل ها روش و  ایندرجا باشد  پلیمریزاسیون خواهد . می داده شرح ها روش این ادامه در

. شدیک در سوسپانسیون صورت به شده تهیه نانوذرات ابتدا روش این در

مخلوط و شود می اضافه پلیمری محلول به سپس و شده حل حاللدر و شود می اکسترود قالب یک در هیدرولیک پرس یک توسط حاصله

آیند می دست به نازک صفحات پلیمری، . نهایت بستر انتخاب روش این درذرات توزیع ی نحوه و یکدیگر با گونه دو این سازگاری و ذارت نوع انتخاب

آییم فائق آن بر بایستی که است اهمیتی حائز نکات . ازکربنی نانوالیاف حاوی پلیمری زمینه های نانوکامپوزیت تولید برای معموالً

شود می استفاده روش این تقویت . از فاز میزان روش این محدودیتاست پرکننده مواد همان یا نانوکامپوزیت . کننده تولید برای مثال عنوان به

سیلیکا /سیلیکا نانوذرات میزان حداکثر پروپیلن می 20پلی وزنی درصدباشد شدن . تواند آگلومره رسد می نظر به چسبیدن )البته هم ذرات( به

باشد روش این های محدودیت دیگر از . نیزمحلول - ب  فرآوری

مخلوط روش های محدودیت از بعضی بر توان می روش این از استفاده باو آگلومراسیون میزان توان می آنکه ضمن کرد، غلبه مستقیم سازی

داد کاهش را پلیمری ماده در نانوذرات شدن ای دو . کلوخه به روش این در

25

کرد تولید را پلیمری های نانوکامپوزیت توان می زمینه . صورت مادهء اگرباشند، شدن حل قابل یکدیگر در آن کنندهء تقویت نانوذرات و پلیمری

نانوکامپوزیت و کرده گری ریخته قالب؛ یک در توان می را حاصل محلولنمود حل . تولید حالل یک در نانوکامپوزیت مواد مخلوط صورت این غیر در

آید می دست به نظر مورد نانوکامپوزیت حالل، تبخیر با نهایت در و . شدهمی انجام نانوذرات حضور در پلیمری بستر پلیمریزاسیون روش این در

گیرد می بر در را کننده پر ذرات رشد، حین در منومر و کلیدی . شود نکتهءاست منومر در نانو ذرات توزیع نحوهء روش این بین . در پیوند کنترل با

آورد دست به را نظر مورد توزیع توان می زمینه، ماده و نانو .ذراتتولید روش این با توان می را پلیمری زمینه های نانوکامپوزیت از بسیاری

. کرددارای که گرافیت های نانوالیه حاوی های نانوکامپوزیت مثال طور به

می تولید روش این از هستند، کمی پذیری نفوذ و باال الکتریکی هدایتصوت . شوند مافوق امواج با ابتدا ها نانوکامپوزیت این تولید الیه  برای

با نهایت در و شوند می توزیع یکنواخت صورت به منومر در گرافیت هایآید می دست به نانوکامپوزیت درجا . پلیمریزاسیون

آن و دارد اهمیت پلیمری های نانوکامپوزیت تولید های روش در که ای نکتهاست کننده پر مادهء مناسب توزیع کند، می متمایز یکدیگر از اصالح . را با

که  سطحی داد انجام ای گونه به یکنواخت شکل به را توزیع این توان میتوزیع و شود جلوگیری پرکننده مادهء نانومتری اجزای آگلومراسیون از

گردد فراهم کننده تقویت فاز این . مناسب تمام در مهم نکته واقع درباشد می نانوذره و پلیمر بین مشترک فصل اصالح از . فرآیندها، استفاده

پلیمری بستر در کننده تقویت فاز یکنواخت توزیع سبب سطحی فرایندهایداشت خواهد دنبال به را نانوکامپوزیت استحکام و مدول افزایش .)شده،

9-2)

: ها کامپوزیت نانو طریق از میکانیکی خواص بهبوداثر در ها کمپزیت نانو االستیک مدول که اند کرده گزارش کارگران از بسیاری

(. یابد می کاهش اندازه (vollenberg and heikens, 1989, chan et al 2oo2افزایشبرقرار خوبی تعامل و دارد را خوبی پرکنندگی خاصیت ماده این که شد مشخص

خیلی. یانگ مدل کوچک بسیار کننده تقویت ذرات با کمپزیتها نانو برخی برای میکند . همین برای و کند تبعیت ترکیبات قانون حجم قانون از میرود انتظار بیشتر است بهتر

خود باالی سطح بعلت ذرات نانو اطراف در ماتریس ساختار به را اصالح که است . بین تعامل به وابسته شدیدا کمپوزیت نانو پلیمر عملکرد قدرت است داده نسبت

26

( . است ماتریس و کننده با( Hattori, 1999تقویت تا دارد تمایل قوی تعامل این در که. میدهد افزایش را ذرات اندازه کاهش و تقویت حجمی کسر افزایش

اما کند پیدا بهبود ما مکانیکی خواص پرکننده عنوان به ماده افزایش با میرود انتظار. نیست طور این

شدت که میکنند استفاده هایی کننده تقویت از معموال کمپزیت نانو پلیمرهای در. بدهد افزایش را ماده

نظیر بی خواص پلیمری، های نانوکامپوزیت گسترش دالیل از یکیاست آن فیزیکی و شیمیایی نانوذرات .مکانیکی، از کمی درصد افزودن با

یانگ مدول و تسلیم استحکام کششی، استحکام خالص، پلیمر یک بهیابد می چشمگیری .افزایش

سال در کربنی های است 1999نانولوله خواص . میالدی و استحکامهای نانوالیه با ای مالحظه قابل طور به کربنی های نانولوله الکتریکی

دارد تفاوت پرکننده مواد دیگر و موجب . گرافیت کربنی های نانولولهشوند می پلیمرها در ای العاده فوق استحکام و .رسانایی

نبرد بین از رو ماده خواص که میکنند استفاده کنندهائی تقویت از اغلب . هردو که است ممکن موارد برخی در معهذا ببخشد بهبود رو او بلکه

. نانو برای دهد افزایش رو کارکرد هم و ساختاری خواص هم یعی قابلیتقبلی روش با مفایسه در مدول افزایش رس با شده تقویت های کمپزیت

. میدهد ما به را بهتری خواص و باشد می روش بیشتر این دردر منومر و شود می انجام نانوذرات حضور در پلیمری بستر پلیمریزاسیون

گیرد می بر در را کننده پر ذرات رشد، روش . حین این در کلیدی نکتهءاست منومر در نانو ذرات توزیع و . نحوهء نانو ذرات بین پیوند کنترل با

آورد دست به را نظر مورد توزیع توان می زمینه، از . ماده بسیاریکرد تولید روش این با توان می را پلیمری زمینه های . نانوکامپوزیت

آن و دارد اهمیت پلیمری های نانوکامپوزیت تولید های روش در که ای نکتهاست کننده پر مادهء مناسب توزیع کند، می متمایز یکدیگر از اصالح . را با

که  سطحی داد انجام ای گونه به یکنواخت شکل به را توزیع این توان میتوزیع و شود جلوگیری پرکننده مادهء نانومتری اجزای آگلومراسیون از

گردد فراهم کننده تقویت فاز این . مناسب تمام در مهم نکته واقع در

27

باشد می نانوذره و پلیمر بین مشترک فصل اصالح از . فرآیندها، استفادهپلیمری بستر در کننده تقویت فاز یکنواخت توزیع سبب سطحی فرایندهای

به را نانوکامپوزیت استحکام و مدول افزایش شده،

( که تغییراتی با میتوان و باشد می متغییر بسیار ها لوله نانو Lozano andخواصbarrera, 2001 )کامپوزیت از قابلی ی توسعه توانیم ،می آوریم می وجود به آن در

(. آوریم بدست را شده کنترل خواص با تی ان سی (9-3های

: پلیمری های کامپوزیت نانو توسط آتش بازدارنده خواص بهبودبی و آتش ضد ترکیبات و کمپزیت نانهو مکانیکی خواص توسعه مورد در فصل این در

. شد خواهد بحث کمپزیت نانو های لیف و خطرو خصوصیات تواند می مواد این ساختار در هایی تقویت انجام با هرحال به

بودن باال که این یا ، ها آن کردن آتش ضد مثال کرد ایجاد آن برای ویزهای کاربردهاییمقیاس توسط میتوان را خصوصیات این که اصطکاک ضریب آورن پایین و پایداری . کمپزیت نانو خواص شدن بهتر چگونگی بعدی های بخش در کرد وارد ها آن در نانو . گسترش مانع که دهد می نشان کمپزیت نانو پلیمر در رس خاک کنیم می بررسی را

. تشکیل معدنی مواد ی بسیار از رس خاک دانید می که طور همان و شود می شعله. است شده

رو او بلکه نبرد بین از رو ماده خواص که میکنند استفاده کنندهائی تقویت از اغلب . خواص هم یعی قابلیت هردو که است ممکن موارد برخی در معهذا ببخشد بهبود

. دهد افزایش رو کارکرد هم و ساختاریشدت که میکنند استفاده هایی کننده تقویت از معموال کمپزیت نانو پلیمرهای در

. بدهد افزایش را ماده

28

می انجام که هایی تقویت با پس نیست زیاد خیل ساختار در منافع همیشه حال هر به . مختلف راههای بسیاری از را ها آن آتشی خواص میکنند حل رو ضعف این دهند

. آزاد گاز مقدار گرما، کننده خارج مقدار شامل که اند شده ارزیابی کالریمتر توسط . شده کاربرده به آزمایشگاه در که متری کالری باشد می اکسیزن همچنین و شده

ما اشتعال هنگام در تا باشد می بیشتر اطالعات آوردن بدست برای بیشتر است. باشیم داشته حرارت کردن آزاد سرعت و کردن احیا مورد در اطالعاتی

پلیمر ) یک در دادن تغییر وسیله نانو( Gilman et al 1997به پلیمر توانند می رس خاک . درجه در و کنند می عمل سر عنوان به رس خاک های الیه کنند آتش ضد را کمپوزیت

. کند جلوگیری پلیمر تخریب از تواند می باال حرارتکمپزیت نانو پالستیکی رس خاک سرعت wilkieو zhuبرای که اند کرده گزارش

. است شده کم پرکننده معتوی و مرکب ساختار و کردنحرارت آزادشده گزارش چنین این کمپزیت نانو پلیمر در رس خاک برای آتش اجرا در بهبود

. آمید،. پلی پروپیلن، پلی ، اتیلن پلی باشد داشته را زیر مواد از مقداری باید استاستات مصنوی کوپلیمرلیف اتیلن، و استایرن شیمیایی ماده استایرن، پلی کائوچو،

. یابد. می افزایش نیز منافع یابد می افزایش رسی مصنوی که وقتی وینیل . رس خاک کردن ترکیب میکند بهتر خیلی رو اون خصوصیت رس خاک سازی تعلیق

. کند بهتر را آن اجرای میتواند مختلف امالح باضد را کمپوزیت نانو پلیمر توانند می رس خاک پلیمر یک در دادن تغییر وسیله به

. می باال حرارت درجه در و کنند می عمل سر عنوان به رس خاک های الیه کنند آتش. کند جلوگیری پلیمر تخریب از تواند

را حرارت کردن آزاد سرعت بتوانند که کنند می استفاده پلیمرهایی از کار این برای. دهد کاهش کمپزیت نانو پلیمر در یک هر در

سلیس . PMMaثبات نانو اکسیر است بهتر گرما مقابل در مسطح غیر کمپزیت نانودر کاهش یک پس PHRRذره دهد می افزایش پرکنندگیرا مقداری یک و دهد می

یابد می افزایش کنندگی پر معتوی(Schartel et al 2005()4-9)

29

: ها کمپزیت نانو خواص بهبودسری یک از این برای و است چالش یک کمپزیت نانو پلیمر های نمونه ساختن خوب

شیوه و تو سی پلیمریزاسیون کنند می استفاده مذاب کردن مخلوط مثل هایی شیوهدیگر های

شیوه و بدهد تحویل را پایداری های ترکیب که است بعید ای مرحله یک عملیات یک. دهند نمی را نتایج همان اغلب متفاوت های

الیاف کردن چرب خوب ، پشم سلولی بین ماده تپلیمر در اصلی های موضوع از یکی. میشود آن خوب تعلیق باعث که است کمپزیت نانو

. یک دهد می افزایش را ها ذره حجم از بخشی طوریکه به است مهم ای مسئله این. مرفولوزی گرفت قرار بررسی مورد کمپزیت نانو های کننده تقویت از مهم گروه

. دارد بستگی بحرانی طور بقه پردازش به ترکیب مدت در تقویت برای نهایی. است آمده وجود به مذاب در کردن مخلوط از کمپزیت نانو معموال

قرار توجه مورد تاخیرا کمپزیت نانو سیلیکات بر مبنی پلیمری های الیه حال هر به. است گرفته

کرده جذب خود به را زیادی خیلی توجه پلیمری های ترکیت در لوله نالنو کربن کاربردالکتریکی. و ساختاری شدت توانستند لوله نانو کربن مکانیکی خواص تقویت با است

تی ان سی پایین تراوش حد بر بنا هم آن گرمای هدایت ضریب و دهد افرایش را آناست.

. بکند تغییر تواند می لوله نانو کربن از استفاده با کمپزیت نانو خواصکمپزیت : پلیمرنانو مکانیکی خواص پیشرفت

لیف روی در آهار مقدار اگر که اند شده متوجه الیاف کننده باز های غلتک وسیله به. میکند پیدا افزایش کمپزیت نانو ارتجاعی خاصیت باشد کمتر

پشم لیف در سلولی بین ماده و پلیمر و پرکننده بین با خوب متقابل کنش که جائی تا. آید می وجود به

30

. میشود بیشتر یانگ ضریت کمپزیت نانو های ذره از کوچک خیلی کردن تقویت بامابین متقابل کنش به وابسته بحرانی طور به کمپزیت نانو پلیمر یک استحکام حداکثر

. است پشم لیف در سلولی بین ماده و تقویتذره آهار کردن کم و تقویت حجم بخش دادن افزایش با که است قوی متقابل کنش

. یابد می افزایشلیف در سلولی بین ماده و کمپزیت نانو مکانیکی خوابص کردن تقویت با گونه بدین

. داد افزایش را چسبندگی خاصیت توان می پشمکردن احیا توسط عموما ، کند می پیدا افزایش کمپزیت نانو کلیسفتی بطور پس

کمپزیت نانو یک برای شکست به کرنش اغلب ، میشود همراه شکست به کرنشش. میشود تقویت کم خیلی خیلی که است وقتی از باالتر

بین ماده و کننده تقویت مابین چسبندگی به بستگی بحرانی طور به شدت هرحال به - داده کاهش شکست کرنش باشد ضعیف اگر که دارد بستگی پشم لیف در سلولی

پرکنندگی ضریب افزایش و شد استفاده کمپزیت نانو تقویت برای رس خاک میشودرا امر این زیادی های سیستم در و کردند مقایسه پشم لیف سلولی بین ماده در را

آن خصوصیات چتون نشد داشتند انتظار طوریکه تا شدند متوجه و کردند بررسی . ماده به این برای پرکننده های ذره است ساختارهایشان ریز به نسبت حساس خیلی

. بشوند بهتر خورشان ویسکواالستیک خاصیت که میشود اضافهخاک که یابد می افزایش تقویت معنوی افزایش با غخیره ضریب کمپزیت نانو برای

. کند می تقویت را نایلون ، ذره نانو توسط سلیس برای و کند می تقویت را آن رس. است شده مشاهده سیلیس اورتان پلی های ترکیت برای همانندی نتایج

لیف سلولی بین ماده تقاطعی اتصال یا و هندسی شکل جزئیات روی آهار ریزش. دارد اثر ویسکواالستیک خاصیت و پشم

نتیجه و دارد باالتری تراکم دارد خوبی چسبندگی گرایش که ذره یک نزدیکی در پلیمر . دارد وجود تر پایین ترکم یک باال تراکم با پلیمر مجاور یابد می افزایش نیز آن سنتی

تا دارند پایین تراکم که شوند می داده حرکت ای ذره طرف به ها زنجیر طوریکه به . بهتر ریز ذرات چون کنند نمی استفاده بزرگ کننده پر ذرات از بسازند را باال تراکم

. دارند بهتری پرکنندگی خاصیت و هستند

31

خیلی ها ذره و است زیادتر خیلی معین حجم یک برای ها ذره تعداد کمپزیت نانو برای. بود خواهند هم به نزدیک

تراکم صورت ین درا شوند بندی بسته متراکم طور به خیلی تقویت های ذره اگررا پشم لیف سلولی بین ماده از زیادتر تناسب یک و دارد وجود مرزی الیه در باالیی

. یافت خواهد افزایش ضریب و ساخت خواهدهای نخ کردن دار فاصله واقع در کمپزیت نانو مکانیکی خواص اصلی بهبود گونه بدین

. شوند پر تقویت های ذره از حجمی آهایا از مستقیما که این تا است پارچه تار. است گرفته قرار توجه مورد هم پلیمری های ترکیب در تی ان سی کاربرد

خیلی هستند الیه تک که زمانی با هستند الیه چند که هنگامی تی ان سی خصوصیات. است متفاوت

تی ان سی های ترکیت تواند می و دارند متغیری خیلی های ترکیب ها لوله نانو(. بکند تولید کنترلی قابل خصوصیات با شده (9-5تقویت

: : کشویی حلقه نانوکمپزیت توسعه مطالعه موردتوسط که آمد وجود به نیز مشکالت یکسری ها کمپزیت نانو آمیز موفقیت توسعه با

. مواد است گرفته قرار مطالعه مورد که مورد این در میدهیم نشان را آن زیر مثال . کامپوزیت حلقه یک آن در که است شده برده کار به برنامه برای کمپزیتی نانو

. دارد قرار کننده روانکاری فقدان در فوالدی تخت جز یک مقابل در کشویی

پزوهش : موردحلقه یک که شد ظاهر کاربرد یک برای کمپزیت نانو مواد پزوهشی، مورد این برای

. خورد می لیز کنندگی روان فیبت در صاف فوالد سازنده جزئ یک علیه مرکب. بود پاسگال مگا یک میانگین فشار آبی خوک چرم های پارچه روی

را آن و است بوده گذار تاثیر لغزش سرعت روی اصطکاک ضریب و سایش سرعت. دهد می افزایش یا کاهش

. است شده تولید باذ ارزیابی برای متفاوت های تقویت با مرکبهایی ماده از حدود یکام سفت، گرما به مرسوم شده بافته الیاف دسته رزین طرح یک بر مبنی ها سیستم

32

نکدیگر به الیه چند اتصال از تر قبل رزین با که شد اضافه نانو مقیاس تقویت با. شدند مخلوط

: از عبارتند سیستم اینتقویت- شیشه

شده- تقویت استر پلی شیشهشده- تقویت استر وینیل شیشه

کربن- لیف کردن تقویتشده- تقویت استر وینیل شیشه

با- شده تقویت استر وینیل شیشهاز- بزرکتر ضخامت شده ورقه ورقه گرانیت با شده تقویت استر وینیل 10شیشه

میکرومتر با- شده تقویت استر وینیل 5/3 -5شیشه

سیلیس میکرومتربا تقویت استر وینیل سیلیس 50-70شیشه میکرومتر

. نمونه- بودند چسبناک کمتر که هستند گرمایی تخریت محصوالت چون شد 2انتخابضعیف آن سایش اجرای و است ساده آن کاربرد و است ارزان این برای شد انتخاب

است.شماره نایلون 4نمونه مثل کربن و شده اضافه آن به کربن لیف زیرا شد انتخاب

. میکند اصالح را تبادل های الیه و میدهد افزایش را سایشی ثبات و میکند عملهای نمونه در ها افزودنی .6و8همه آورند می پایین را اصطکاک

. میباشد ها آهارذره در قبلی مطالعه با آن تفاوتکرد تولید روان سطح یک این و بودند آزاد ماده یک شیشه با شده پوشانده های نمونه

. موم با ها افزودنی است لباسی پارچه پوششی خواص آزمایس برای مناسب کهشدند . مخلوط یکدیگر به الیه چند اتصال از تر قبل استر وینیل

33

را 400مقدار است شده برده کار به گوناگون ی پرکننده با استر وینیل موم از گرمباال مخلوط با را دیگر چهارالیه سپس و ترکیب از الیه چهار اول گذاشته، کنار . ما های نمونه جمع که شدن متوجه کردن آزمایش طی در کنیم می استفاده

. باشد نمی آن اولیه ترکیبات اندازه به ضخامتشانسرعت یک با آزمایشگر دیسک دادند انجام یافته تغییر سوزن یک با را آزمایش

. نماید ایجاد را متناسی سایش و اصطکاک میکردند گردش مشخص گردش . هر قطر آزمایش هر در قراردارد کارد ماشین در خاردار تیغه یک آزمایش دراین

لغزش 60دیسک ضخامت و متر سوزن 10میلی قطر و متر .17میلی است متر میلیمی کنترل تحت سنج سرعت توسط سرعت و میشود چرخیده موتور توسط دیسک

کند. می مجبور بار دهنده عالمت یک علیه را بادگیر بازدهای دیسک، گردش باشدرا جایی به جا که دارد وجود دهنده عالمت یک و بگیرد اندازه را اصطکاکی نروی کهی

می سایش یابی ارزش دهنده نشان ، است کنترل قابل و مشخص آزماش طی در. باشد می میزان چه ما کاالی سایش مقدار که دهد می نشان ما به و باشد

. شدند انجام ها کننده روان بدون همه ها آزمایشها آن میانگین صورت به که کرد حاصل را نتایجی و شد انچام دوره سه آزمایش هر

. کردیم بررسی راما خصای وضریب بودند سازگار کامال در 10نتایج که سیلیس جزء به بود درصد

شده داده نشان ذیل ارقام در شده مشاهد موارد و بود شده استفاده نانو مقیاساند.

: شد انجام متفاوت آزمایش دونوعداده ادامه مسیر هما صورت دراین که لغزش، سرعت با اصطکاک ضریب تفاوت

آن. اصطکاک ضریب دقیقه چند برای و شد چرخیده پایین سرعت یک در نمونه شد . دست به آن میانگین وقت آه و دادند انجام را اصطکاک گیری اندازه یک بود ثابت

از بیش لغزش که شدند متوجه و شد افزایش 60آورده سرعت بعد و است بوده اس . تا کرد پیدا افزایش شدت به طرز این در سرعت نمودند تکرار را فرآیند و شد داده

. شد متوقف گردش و بدهد رخ تصرفشده انتخاب طبیعی دربار مرکب سوئن جفت برای لغزش سرعت در را حد این

. حدود در ثابت سرعت آزمایش میکنند حدود 6تعریف لغزش جمع وبرای ثانیه بر متر

34

به 10 ها آزمایش درتمام تعیین را رفتارآسایش تا شد گرفته نظر در ثانیه بر مترها تقریبا 175سوزن هم آن فشار و دادند بار .1ان بود پاسگال مگا

در را سایش اثر و بزنند تخمین را سایش اثر عمق داشتند عادت ها به 4سوزن مکان. کنیم می بررسی را سایش این میانگین تعد و آوردند می وجود

توسط شده سنجیده اصطکاکی نیرو کردن تقسیم توسط اصطکاک ضریب. شدند تعیین کاربردی،

اصطکاک : ضریب گیری اندازهی نقطه به لغزش سرعت که زمانی تا بود ثابت اصطکاک ضریب ها آن تمان برای . داده نشان شکل در کرد می پیدا افزایش اصطکاک که بود زمان آن در شود نزدیک

. است شده: شوند می استخراج ها آزمایش اطالعات از که مهمی عامل دو

. لغزش- سرعت بدون متوسط اصطکاک ضریب. دهد- می رخ آزمایش در تماس شرایط زید که تصرفی سرعت

شده داده نشان شکل و ها نمونه تمام برای متوسط اصطکاک ضریب های اطالعاتاست.

ندارند شده کاری دوغن فوالد که هایی نمونه که شود می مشاهده وضوح به آن در. دارد باالتری اصطکاک ضریب شده کاری روغن ولی دارند پایین اصطکاک ضریب

. بود پایین ما اصطکاک بود شده تقویت شیشه با که خشک درلغزشتقویت شیشه اصطکاک کردن احیا در موفق های افزودنی و نانو مقیاس در تنها

. بودند شدهمحتوی دادن افزایش با که دهد می نشان حرارت درجه های گیری اندازه هرحال، به

گره تخریت گونه این به و کند می پیدا کاهش ترکیت گرمایی هدایت ضریب پرکننده،. کند می پیدا افزایش تماس منطقه در چسبندگی و ایی

نی دیدگی آسیب پس رود می باال هم سایش سرعت برود باالتر دما هرگاه پس. . کند می پیدا افزایش نیز اصطکاک زبری، مقداری دادن افزایش با شود می بیشتر

35

در مرئی شیشه با خیلی نانو مقیاس در استر وینیل توسط شده تقویت شیشه. داشتند تفاوت ترکیب

به بستگی ها واین داد نشان را متغیری های اصطکاک مورد این در آزمایش تکرار. داشتند شیشه محل

:پوشش

یک اما شوند اجرا شرایط درهمان همه زیر داشت وجود سایش ها آزمایش تمام درسایش ها ترکیب بیشترین مجاز، حد سرعت بیشترین در تا دادند انجام ریزی برنامه

. شود پایین هایشانلغزش سرعت باالترین دیسک هر روی در که بود گونه این به پوشش گیری اندازه

لغزش مسافت یک .1برای شد گرفته نظر در کیلومتر . ارزش بودند شده تقویت شیشه با که هایی آن خاص طور به پایین خیلی بعضی

. داشتند را کمی خیلی پوششتواند می سیلیس تقویت و بدهد کاهش را سایش سرعت تواند می بیشر استر وینیل

. بدهد را ها نمونه بهترین در اصلی بهبودهایمی پیدا افزایش سایش متقابل کنش تحت کنیم استفاده شیشه از چنانچه هرحال به

. شود می اصطکاک کاهش باعث کنیم استفاده استر وینیل اگر ولی کندنیز نانو مقیاس در ولی دارد را اثر بهترین نانو مقیاس در سیلیس ها افزودنی تمام

. دارد همراه به را مزیت تعدادی . از استفاده دارد باالیی فرسایش سرعت استریک پلی توسط شده تقویت شیشهمی جواب هم کمپزیت نانو وروی دهد می افزایش را سایشی مقاومت سیلیکا نانو

. کردند. استفاده آن برای اورتان پلی رزین یک صورت این در دهدما به را مدارکی شده آزمایش های ترکیت از پوشیده های سطح از دیداری آزمایش

. میدهد نشانشود می حرارت ایجاد باعث باال لغزش سرعت کمپزیت نانو پلیمر در که گونه این به

. کرد رفع را آن باید که

36

را آن بتوان که کنند اضافه آن به را هایی ذره یک که کرد پیدا را ای شیوه یک باید پس . به را ای ماده یک نمود محدود را حرارت که این و نکند تولید باال اصطکاک و کرد احیا . ها کننده تقویت بهترین بخشد بهبود را گرمایی هدایت ضریب که کنند ابضافه ترکیب

می باعث که دارند قرار لواله نانو در ذره نانو صورت به که بودند ها کربن و فلزهارسیده . نتیجه به لوله نانو دیواره با نتایح بهترین باشند توخالی ماسوره شکل به شود. است مشکل ها ترکیب در آن از کافی کمیت کاربرد و آورد دست به اما است

کمپزیت : نانو کاربردگرائی دادن افزایشتوان می ذره نانو مقیاس کردن اضافه با که دهد می نمایش اینجا در شده ارائه نتایجتنها تقویت ماده فقط کاربرد برای رفته هم روی اما کرد تقویت را سایشی مقاومت

. نیست مناسبترکیب به چندگانه کاربردگرائی که شود می ظاهر ها تقویت از ترکیب یک هرحال، به

. تواند می کمپزیت نانو به اورتان پلی و سیلیس کردن اضافه دهد می ما. باشد داشته سایش در هم و اصطکاک در هم بهبودهایی

. کرد پیدا افزایش کوچک های ذره کردن اضافه با پارچه کاربردگرائی کار، این با کهافزایش - ها کننده تقویت کردن تحت دقیق صورت به کمپزیت نانو زیادی موارد در

. و است مخمتر خیلی تقویت از همشکل تعلیق یک دادن انجام حال هر به کرد پیدا. است فرایند توسعه اصلی هدف یک این

تواند می که داد نشان گرفت صورت لوله نانو کردن ترکیب ی زمینه در که تحقیقاتیاما است عالی کمپوزیت نانو ساخت برای پس بخشد بهبود را کمپوزیت نانو خواص

. شود بهینه و بکند پیدا را مناسبی پردازش شرایط که است الزم زیادی کاربه بسته باید پشم لیف در سلولی بین ماده در ها تقویت از استفاده که است روشن

. شود استفاده و انتخاب ها آن کارآیی

: شامل زیادی، امکانات وجودباال- های مقاومت در برخورد مدیریت های سیستم

شعله- گسترش ضد پارچه های سیستمتماس- احساس های کننده اصالح و اصطکال

37

رنگزا- های مادهبرقی- هدایت ضریب های کننده اصالح ها خازن ها بافندگی ماشین ماسوره خشاب

ترشوندگی- های کننده ح اصالها- لیف سازی تمیز

با مثال شود انجام دیگر های روش توسط شاید ها کاربردگرائی این ها حالت برخی در . مورد باید خود این که باشد رسیده نتیجه به لیف ساخت بعداز سطحی با پوشش

. قرارگیرد آزمایشنیست اقتصادی اما است شده استفاده لوله نانو و کمپزیت نانو از مطالعات دراین

. بکنند تولید گسترده طور به را ترکیب این کهآن در هم رس خاک مقدار که موجوداست ذره نانو از استفاده برای طبیعی حدود یک

باز ها این اما بگذارد تاثیر آتش خطری بی شدت در تواند می که کنند می استفاده. دارد بیشتر تحقیق به نیاز

مقیاس : در شده تقویت مواد حدود یک شدن ترکیب توسط ها کمپزیت نانو نتیجه. شود می تولید پشم لیف در سلولی بین ماده یک با نانو

با که کند درست را ترکیبی یک تواند می ای ماده یک معین کاربرد از اطالعات. کنیم ایجاد نطر مورد کاال برای را هایی کارآئی بتوانیم آن از کردن استفاده

همچنین و باشد ما برای کلیدی عامل تواند می ترکیب یک از پردازش ، هرحال به. باشد اجرا قابل تواند می بحرانی تقویت همشکل تعلیق یک خصوصا کردن تخمین

که هایی مرکب ماده مثال است شده انجام مواد این از نساجی در زیادی کاربردهایشعله گسترش ضد که هایی لیف سازی، تمیز خود شوند می شامل را زیر خواص

و .... بهتر سفتی با ها پارچه رنگرزی، های طرح سایش، برابر در مقاوم هستند،. شود تبدیل واقعیت به کاربرهایی چنین تا است الزم کار خیلی هرحال به

پروپیلن پلی از پرشده نانو های لیف

38

رس خاک هاي در - نانوکامپوزيت فوق العاده اي بهبود پليمراز آنها در که پليمرهايي مهندسي و فيزيکي خواص از بسياري

مي کند ايجاد مي شود، استفاده پرکننده کمي اين. مقدارتوجه کند، پيدا نيز تجاري کاربرد مي تواند امروزه که تکنولوژي

است کرده جلب خود به اخير سالهاي طي را عمدة. زياديسال پانزده طي پيوسته، بوقوع زمينه اين در که پيشرفت هايي

مزيتها، همچنين و پيشرفتها اين به مقاله اين در و بوده اخيرپرداخت خواهيم آن مشکالت و مسايل برخي و . محدوديتها

سنتزي روشهاي توسعة در عمده اي پيشرفتهاي اخيراً چند هرتحقيقاتي و گرفته صورت مهندسي پليمرهاي در آنها کاربرد و

ولي گرفته، صورت آنها مهندسي خواص از خيلي مورد در نيزکارايي افزايش باعث که مکانيزم هايي فهميدن براي اينحال، بامزيتها مي شوند، تقويت الياف به مرسوم نانوکامپوزيتهاي در

بازار در تاثيري نتوانسته هنوز ولي دارد، امتيازاتي وايجاد دارد، بااليي درصد اليافي جزء آنها در که کامپوزيتهايي

. کندمطرح فزاينده اي بطور اخير سالهاي طي نانو فناوري موضوع

است ابعاد . شده و ميکرو ابعاد بين محدوده اي نانو، عرصةو مواد دانشمندان که است محدوده اي اين و است مولکولي

توجه مورد اتفاقاً و پرداخته اند مطالعاتي به آن در شيميدان هابلورها ساختار در مطالعه مانند است، گرفته قرار نيز ولي. آنها

به و يافته توسعه شيمي و مواد علوم توسط که تکنولوژيتلقي نانوتکنولوژي عنوان به نبايد است، معروف نانومقياس

و . شود انقالبي کاربردهاي ايجاد نانوتکنولوژي در اصلي هدفهمچنين و آنها جنبش و سازماندهي با مواد، فوق العاده خواص

مي باشد نانو مقياس در ابزار . طراحي

39

40

41

: گیری نتیجهاست ‌‌‌ شده شناخته جهانی ی ه پدید یک حاضر حال در فناوری این

، اند دانسته آینده مساوی را آن صاحبنظران و ازمحققان بسیاری و

می نمایش به را آینده جهان از اندازهایی چشم شده بحث فناوری

خاکی کره در را ها انسان حیات آینده های دهه در شاید که گذارد

. بسیاری آینده های دهه در کند بنیادین های دگرگونی و تغییرات دچار

فروش به و شده بازاریابی وفور به شده اشاره مصنوعات از

رسید . خواهند

فردی، روابط فناوری این توسعه که داشت نظر در باید

کرده، دگرگون را ها دولت و ها سازمان افراد، تجاری و سازمانی

چنین . هم کرد خواهد ایجاد ها آن بین جدیدی روابط و ساختار

روشنی به نانو فناوری و علوم های حیطه در جهانی اوضاع مطالعه

توسعه های کشور مستمر و بزرگ های گذاری سرمایه گر نمایان

نانو – پژوهشی آموزشی های حوزه در توسعه حال در و یافته

از محدودی ی عده اکنون هم است ذکر به الزم ، باشد می فناوری

مطلع آن به دستیابی نحوه و فناوری ی گستره این از جهان محققین

به را آن به توجه ضرورت تنهایی به موضوع این که باشند می

دنیا در فناوری نانو شتابان ی قافله به سریعتر هرچه رسیدن منظور

لذا . سازد می مشهود پیش از بیش ملی پایدار ی توسعه به نیل و

42

، همگانی بسیج در باید نیز ایرانی صنعتگران و اساتید ، محققان

و کنند مشخص موضوع این ی باره در را خویش وضعیت و جایگاه

حتی و فعال حضوری به کارشناسانه و علمی ریزی برنامه یک با

برای امیدوار گردآورنده ، کنند وجود ابراز جایگاه این در  رقابتی

باشد . بوده فناوری این درباره بیشتر کاوش

43

: ماخذ و منابع

-Structure and properties of carbon nanotube-polymer fibers using melt spinning

-Multifunctiinal polymer nanocomposites for industrial application .……………

In addition to the references cited throughout this chapter, there are somegood review sources for polymer nanotube composites. These include:Thostenson, E.T., Ren, Z. and Chou, T.W., Advances in the science andtechnology of carbon nanotubes and their composites: a review. CompositesScience and Technology, 2001. 61)13(: p. 1899–1912.Harris, P.J.F., Carbon nanotube composites. International Materials Review,2004. 49)1(: p. 31–43.Lau, K.T. and Hui, D., The revolutionary creation of new advanced materials– carbon nanotube composites. Composites Part B – Engineering, 2002.33)4(: p. 263–277.Another source which discusses polymer nanocomposites )not specific tocarbon nanotubes( is:Krishnamoorti, R. and Vaia, R.A., Polymer Nanocomposites: Synthesis,Characterization, and Modeling. ACS Symposium Series, 2002. 804.For detailed information on carbon nanotubes, the following will provide thereader with a solid foundation:

44

Dresselhaus, M.S. and Dai, H., Advances in carbon nanotubes. MRS Bulletin,2004. 29)4(.Dresselhaus, M.S., Dresselhaus, G., Charlier, J.C. and Hernandez, E.,Electronic, thermal and mechanical properties of carbon nanotubes.Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series A –Mathematical Physical and Engineering Sciences, 2004. 363)1823(: . References1. Iijima, S., Helical microtubules of graphitic carbon. Nature, 1991. 354)6348(: p. 56–58.2. Iijima, S. and T. Ichihashi, Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter. Nature,1993. 363)6430(: p. 603–605.3. Ebbesen, T.W., et al., Electrical conductivity of individual carbon nanotubes. Nature,1996. 382)6586(: p. 54–56.4. Hone, J., et al., Thermal conductivity of single-walled carbon nanotubes. PhysicalReview B, 1999. 59)4(: p. R2514–R2516.5. Treacy, M.M.J., T.W. Ebbesen, and J.M. Gibson, Exceptionally high Young’s modulusobserved for individual carbon nanotubes. Nature, 1996. 381)6584(: p. 678–680.6. Bower, C., et al., Deformation of carbon nanotubes in nanotube–polymer composites.Applied Physics Letters, 1999. 74)22(: p. 3317–3319.7. Cooper, C.A., et al., Distribution and alignment of carbon nanotubes and nanofibrilsin a polymer matrix. Composites Science and Technology, 2002. 62)7–8(: p. 1105–1112.8. Haggenmueller, R., et al., Aligned single-wall carbon nanotubes in composites bymelt processing methods. Chemical Physics Letters, 2000. 330)3,4(: p. 219–225.

45

9. Jin, L., Bower, C. and Zhou, O. Alignment of carbon nanotubes in a polymer matrixby mechanical stretching. Applied Physics Letters, 1998. 73)9(: p. 1197–1199.10. Jin, Z., et al., Dynamic mechanical behavior of melt-processed multi-walled carbonnanotube/poly)methyl methacrylate( composites. Chemical Physics Letters, 2001.337)1,2,3(: p. 43–47.11. Kearns, J.C. and R.L. Shambaugh, Polypropylene fibers reinforced with carbonnanotubes. Journal of Applied Polymer Science, 2002. 86)8(: p. 2079–2084.12. Lozano, K. and E.V. Barrera, Nanofiber-reinforced thermoplastic composites. I.Thermoanalytical and mechanical analyses. Journal of Applied Polymer Science,2001. 79)1(: p. 125–133.13. Potschke, P., Fornes, T.D. and Paul, D.R. Rheological behavior of multiwalled carbonnanotube/polycarbonate composites. Polymer, 2002. 43)11(: p. 3247–3255.14. Safadi, B., Andrews, R. and Grulke, E.A. Multiwalled carbon nanotube polymercomposites: synthesis and characterization of thin films. Journal of Applied PolymerScience, 2002. 84)14(: p. 2660–2669.15. Schadler, L.S., Giannaris, S.C. and Ajayan, P.M. Load transfer in carbon nanotubeepoxy composites. Applied Physics Letters, 1998. 73)26(: p. 3842–3844.16. Chen, J., et al., Solution properties of single-walled carbon nanotubes. Science1998. 282)5386(: p. 95–98.17. Mitchell, C.A., et al., Dispersion of functionalized carbon nanotubes in polystyrene.Macromolecules, 2002. 35)23(: p. 8825–8830.

46

18. Bubert, H., et al., Characterization of the uppermost layer of plasma-treated carbonnanotubes. Diamond and Related Materials, 2003. 12)3–7(: p. 811–815.19. Eitan, A., et al., Surface modification of multiwalled carbon nanotubes: toward the

47