اطلاعیه

نانو کامپوزیت‌های فلزی با تقویت نانو لوله کربنی

کد محصول MV8

تعداد صفحات: ۱۴۰ صفحه فایلWORD

قیمت: ۴۰۰۰۰ تومان

دانلود فایل بلافاصله بعد از خرید

چکیده:

کربن نانوتیوب ها ترکیبات نانو ساختاری کربن می باشند که دارای نسبت ابعادی زیاد، مدول یانگ بسیار بالا، استحکام مکانیکی و هدایت حرارتی و الکتریکی فوق العاده ای هستند. با درآمیختن تعداد کمی از کربن نانوتیوب ها با فلزات یا سرامیک هامنجر به تشکیل نانوکامپوزیت هایی با عملکرد بهتر با خصوصیت های فیزیکی و مکانیکی افزایش یافته می شود. ملاحظات و توجهات خاصی برای ارتقا و گسترش و ساخت و تولید کردن نانولوله های کربن استحکام یافته ی کامپوزیتی در دهه ی اخیر انجام گرفته است. این تحقیق به صورت عمده بر روی جدیدترین و پیشرفته ترین روش های ساخت، تشریح و توصیف ریز ساختار نانولوله ها، خواص مکانیکی و فیزیکی آن ها و کاربرد کامپوزیت های استحکام یافته بوسیله ی آن ها متمرکز شده است و روش های متنوع و مختلف ساخت و ترکیب، پاشش و پراکندگی کربن نانو تیوب ها در زمینه های کامپوزیتی، ساختار شناسی و رفتار سطوح مشترک بصورت کاملاً دقیق مورد بحث قرار گرفته است. ساخت و تولید کردن اینگونه نانوکامپوزیت ها برای کاربردهای تجاری همچنان در مراحل ابتدایی و آغازین خود به سر می برند. تجاری سازی موفقیت آمیز اینگونه نانوکامپوزیت ها برای کاربردهای صنعت و آزمایشگاهی نیازمند به فهم بهتر جنبه ها و اصول اساسی این مواد می باشد. با درک و فهم بهتر از رابطه ی بین تولید- ساختار- خاصیت، کامپوزیت های تقویت شده توسط نانو لوله های کربنی با خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب و پیش بینی شده ای می توان طراحی وساخت که به خوبی با بافت های زنده سازگاری خواهد داشت.

کلمات کلیدی:

کربن نانو تیوب-کربن نانو تیوب تک دیواره-کربن نانو تیوب چند دیواره -کامپوزیت های سرامیکی

فهرست مطالب

فهرست مطالب   ج

فهرست شکل‌ها  خ

فهرست جدول‌ها ….ر

چکیده  ۱

فصل اول           ۲

۱-۱ مقدمه         ۲

۱- ۲‌ انواع نانولوله‌های کربن        ۳

۱-۳ سنتز نانولوله کربن   ۷

۱-۳-۱ تخلیه قوس الکتریکی       ۷

۱-۳-۲ سایش لیزری       ۹

۱-۳-۳ رسوب از بخار شیمیایی    ۱۲

۱-۳-۳-۱ رسوب از بخار شیمیایی  حرارتی           ۱۵

۱-۳-۳-۲ رسوب از بخار شیمیایی  بهبود یافته با پلاسما      ۱۷

۱-۳-۳-۳ رسوب از بخار شیمیایی  با کمک لیزر   ۱۸

۱-۳-۳-۴ رشد نانو لوله از فاز گازی         ۱۸

۱-۳-۳-۵ بیش از حد کردن کربن منواکسید          ۲۰

۱-۳-۴ فرآیندهای نوین   ۲۲

۱-۴  خالص سازی نانولوله‌های کربن        ۲۴

۱-۴-۱ فرآیندهای خالص سازی  ۲۴

۱-۴-۲ مشخصه‌یابی ساختاری نانولوله کربنی         ۲۶

۱-۵ خواص مکانیکی نانولوله‌های کربن    ۳۱

۱-۵-۱ مدلسازی تئوری   ۳۱

۱-۵-۲ اندازه‌گیری مستقیم           ۳۳

۱-۶ خواص فیزیکی نانولوله‌های کربنی     ۳۷

۱-۶-۱ هدایت حرارتی    ۳۷

۱-۶-۲ رفتار الکتریکی    ۳۹

۱-۷ چالش‌های پتانسیل و جریان  ۴۰

فصل دوم           ۴۲

۲-۱ مقدمه‌ای بر نانو کامپوزیت‌های فلزی- نانو لوله‌های کربنی         ۴۲

۲-۲ اهمیت ترکیبات نانویی شبکه فلزی    ۴۵

۲-۳ تهیه نانوترکیب فلز- نانولوله‌ کربنی    ۴۶

۲-۴ نانو ترکیبات پایه آلومینیم     ۴۸

۲-۴-۱ تشکیل به وسیله پاشش     ۴۸

۲-۴-۲ فرآیند متالورژی پودر       ۵۳

۲-۵ نانو ترکیبات پایه منیزیم       ۶۱

۲-۵-۱ روش متالورژی مایع         ۶۱

۲-۵-۱-۱ ریخته گری ترکیبی     ۶۱

۲-۵-۱-۲ رسوب گداخته از هم پاشیده     ۶۲

۲-۵-۲ فرآیند متالورژی پودر       ۶۲

۲-۵-۳ فرایند لرزش اصطکاکی    ۶۴

۲-۶ نانوترکیبات تیتانیم   ۶۵

۲-۷ نانوترکیبات مس     ۶۵

۲-۷-۱ تراوش مایع         ۶۷

۲-۷-۲ آلیاژ سازی مکانیکی        ۶۷

۲-۷-۳ مخلوط کردن مولکولی در سطح    ۶۹

۲-۷-۴ رسوبگذاری الکتریکی      ۷۳

۲-۷-۵ روش های جدید برای تولید نانو کامپوزیت با نانو لوله کربنی            ۷۵

۲-۸ نانو ترکیبات نانو لوله کربنی- فلز انتقالی        ۷۵

۲-۸-۱ نانوترکیبات Ni   ۷۵

۲-۸-۲ نانوترکیبات Co  ۷۸

۲-۸-۳ نانوترکیبات مبتنی بر Fe   ۸۲

فصل سوم          ۸۴

۳-۱ مقدمه         ۸۴

۳-۱-۱ واکنش گرمایی میکرو کامپوزیتهای زمینه- فلزی     ۸۶

۳-۲ واکنش‌های گرمایی میکرو کامپوزیت‌های  فلزی –نانولوله‌ کربنی          ۸۸

۳-۲-۱ ریز ترکیب‌های بر پایه آلومینیم     ۸۸

۳-۲-۲ نانو ترکیبات قلع  ۹۰

۳-۳ رفتار الکتریکی نانوترکیبات فلز- نانولوله‌ کربنی          ۹۲

فصل چهارم       ۹۵

۴-۱مقدمه‌ای بر تقویت کنندگی    ۹۵

۴-۲رفتار تغییر شکل کششی         ۱۰۰

۴-۲-۱آلومینیم مبتنی بر ترکیابت نانویی    ۱۰۰

۴-۲-۲ ترکیبات نانویی منیزیم     ۱۰۴

۴-۲-۳ ترکیبات نانویی مبتنی بر مس        ۱۰۶

۴-۲-۴ترکیبات نانویی بر اساس نیکل       ۱۱۱

۴-۳ مقایسه با  فلزات تقویت شده با ذرات نانو        ۱۱۲

۴-۴ سایش        ۱۱۴

فصل پنجم         ۱۲۵

نتیجه‌گیری         ۱۲۵

منابع و مأخذ       ۱۲۷

فهرست شکل‌ها

شکل ۱-۱ نمودار آلوتروپی کربن ۴

شکل ۱-۲ تصویر میکروسکوپی الکترونی عبوری از یک نانو فیبر کربن دو لایه         ۴

شکل۱-۳ نمودار شماتیک نشاندهنده بردار و زاویه چیرال    ۵

شکل۱-۴ نمودار شماتیک سیستم پلاسما با الکترود چرخان ۸

شکل ۱-۵ دستگاه تخلیه قوس      ۹

شکل ۶-۱تصویر الکترون عبوری از یک ساختار شبیه تار عنکبوت   ۱۰

شکل۷-۱تصویرمیکروسکوپ الکترونی عبوری درجا از نانو سیم درحال رشد            ۱۲

شکل ۸-۱ شماتیک مکانیزم جامد-مایع-گاز         ۱۳

شکل۱-۹ تصویر TEM  نانو لوله های کربنی تولیدی با استفاده ار کاتالیزور  ۱۶

شکل ۱-۱۰  مورفولوژی سطح نانو لوله های کربنی حاصل از ترکیب  C2H2           ۱۷

شکل ۱-۱۱شماتیک سیستم طراحی شده برای تولید نانو لوله های کربنی هم راستا     ۲۰

شکل ۱-۱۲ الگوی تفرق اشعه ایکس        ۲۹

شکل ۱-۱۳نمودار شماتیک از جذب تابش نمونه نانولوله‌ کربنی تک‌دیواره حاصل از قوس     ۲۹

شکل۱-۱۴  نانولوله‌‌های کربنی چند دیواره تحت تغییر شکل با کرنش زیاد   ۳۵

شکل ۱-۱۵ تغییر شکل کششی نانو لوله کربنی تک دیواره  ۳۷

شکل۲-۱ نمودار طرح کلی) افشاندن پلاسما          ۴۹

شکل ۲-۲ تصویر برش عرضی میکروسکوپ الکترونی روبشی پوشش‌های نانوترکیب MWNT/AL   ۵۰

شکل ۲-۳ سینیتک مرطوب کننده واکنشی در نانولوله‌‌های کربنی چند دیواره            ۵۱

شکل ۲-۴ وجود لایه کاربید سیلیکون بر روی سطح نانولوله‌ کربنی  ۵۲

شکل ۲-۵ ترکیب پودر و فرآیند نورد قوطی          ۵۴

شکل ۲-۶ تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی   ۵۵

شکل ۲-۷ شکل شکست میکروسکوپ الکترونی روبشی نوار ۱wt%Al/      ۵۶

شکل ۲-۸ ریزشکل میکروسکوپ الکترونی روبشی که ترکیب ذره و تغییر اندازه آلیاژسازی مکانیکی  ۵۹

شکل ۲-۹ نانولوله‌های کربنی توزیع شده در سطح ذرات آلومینیم    ۵۹

شکل ۲-۱۰ نانولوله‌های کربنی جداگانه وارد شده به ذرات آلومینیم ۶۰

شکل ۲-۱۱ریزشکل زمینه روش میکروسکوپ الکترونی عبوری از آلیاژ سازی مکانیکی          ۶۱

شکل ۲-۱۲ تصویر شماتیک فرایند رسوب گداخته ازهم پاشیده       ۶۳

شکل۲-۱۳ تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی  ۶۴

شکل ۲-۱۴ ریزشکل‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی از انواع نانوترکیب  ۶۶

شکل ۲-۱۵ تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از پودر ترکیب Cu/نانولوله‌‌های کربنی چند دیواره  ۶۸

شکل ۲-۱۶ میکرو گراف نوری نانو ترکیبCu زینتر شده بروش جرقه‌ی پلاسما        ۶۸

شکل ۲-۱۷ شماتیک سیستم کلوخه‌سازی با جرقه پلاسما    ۶۹

شکل ۲-۱۸ ریخت پودر ترکیبی / CuO نانولوله‌‌های کربنی            ۷۱

شکل ۲-۱۹ الف)ظاهر نانوترکیبات مس کلوخه سازی شده بروش پلاسمای جرقه ای ۷۲

شکل ۲-۲۰ نمودار شماتیک اتم‌های اکسیژن         ۷۲

شکل ۲-۲۱ میکرو گراف  TEM شامل:مس زمینه   ۷۴

شکل ۲-۲۲ شکل‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی انتشار میدانی  ۷۷

شکل ۲-۲۳ تصویر میکروسکوپ الکترون عبوری نانو ترکیب پایه نیکل        ۷۹

شکل  ۲-۲۴ تصویر زمینه تاریک میکروسکوپ الکترونی عبوری زمینه تاریک           ۷۹

شکل ۲-۲۵ میکروگراف میکروسکوپ الکترونی عبوری‌والگوی‌تفرق اشعه ایکس      ۸۰

شکل ۲-۲۶ میکروگراف میکروسکوپ الکترونی عبوری نانو ترکیبات حاصل از جرقه‌ی پلاسما          ۸۱

شکل ۲-۲۷ نمایش شماتیک شکل گیری ناتو پودر            ۸۲

شکل ۲-۲۸ میکروگراف   SEMشکل گیری  درجا نانولوله‌ی کربنی            ۸۳

شکل ۳-۱ منحنی خطی انبساط حرارتی بر حسب دما برای سه نمونه مختلف  ۸۸

شکل ۳-۲ وابستگی CTE  به دما در نمونه‌های مختلف         ۸۹

شکل ۳-۳ مقایسه بین مقدار تئوری تخمینی CTE و مقدار بدست آمده تجربی ۸۹

شکل ۳-۴ هدایت حرارتی دو نمونه آلیاژ Al          ۹۰

شکل ۳-۵ منحنی‌های اسکن تفاضلی گرماسنجی    ۹۲

شکل ۳-۶ وابستگی مقاومت الکتریکی به دما برای کامپوریتهای آلومینیوم      ۹۳

شکل ۳-۷ مقاومت الکتریکی آلیاژ Al 2024  و نانوکامپوزیت آ لومینیوم      ۹۴

شکل ۴-۱ منحنی جابجایی بار از یک ازمایش توگذاری نانویی        ۹۹

شکل ۴-۲ تراکم مربوطه و ریز سختی ویکرز         ۱۰۲

شکل ۴-۳  استحکام کششی، مدول یانگ و استحکام کششی           ۱۰۲

شکل ۴-۴ ریز نمودارهای میکروسکوپ الکترونی روبشی    ۱۰۳

شکل ۴-۵  منحنی‌های کشش، فشار واقعی آلومینیم ۱۰۳

شکل ۴-۷  منحنی‌های فشار – کششِ ترکیبات نانویی         ۱۰۶

شکل ۴-۸ تحلیل بافت ترکیبات نانویی     ۱۰۷

شکل ۴-۹ (الف) منحنی های فشار – کششی مس خالص     ۱۰۸

شکل ۴-۱۰ (الف) منحنی‌های کشش – فشار واقعی متراکم مس خالص         ۱۰۹

شکل ۴-۱۱ قدرت تسلیم آزمایشی و تئوریکی ترکیبات نانونی         ۱۱۰

شکل۴-۱۲ مشخصات  کششی ترکیبات    ۱۱۳

شکل ۴-۱۳ ریز نمودارهای میکروسکوپ الکترونی عبوری  ۱۱۳

شکل ۴-۱۴سختی برینل(HB) در مقابل محتوای حجم نانو لوله         ۱۱۷

شکل ۴-۱۵ میزان فرسودگی در مقابل محتوای حجم نانو لوله           ۱۱۸

شکل۴-۱۶ضریب اصطکاک در مقابل محتوای نانو لوله       ۱۱۸

شکل ۴-۱۷ میزان فرسایش در مقابل محتوای نانو لوله          ۱۱۹

شکل۴-۱۸تغییرات (الف) سختی ویکرز و (ب) میزان فرسودگی ترکیبات نانویی        ۱۲۰

شکل ۴-۱۹ ضریب اصطکاک در مقابل بار بکار برده شده  ۱۲۱

شکل ۴-۲۰ حجم فرسودگی در مقابل باربکار برده شده      ۱۲۲

شکل ۴-۲۱ محتوای لوله نانوی کربنی       ۱۲۲

شکل ۴-۲۲ ضریب اصطکاک و میزان فرسودگی به عنوان تابع محتوای نانو لوله         ۱۲۳

فهرست جدول‌ها

عنوان       شماره صفحه

جدول ۱-۱فرایندهای نوین برای تولید نانو لوله های کربنی ۲۳

جدول ۱-۲ مقایسه بین روش‌های رسوب شیمیایی و فیزیکی ۲۶

جدول ۱-۳ فرایند‌های ابدائی برای خالص سازی نانو لوله‌های کربنی ۲۸

جدول ۱-۴ دماهای DTG را برای اجزای مختلف کربنی      ۳۰

جدول ۱-۵  پروتکل  ناسا برای توصیف خلوص     ۳۱

جدول ۱-۶  مدول یانگ و استحکام کششی نانو لوله‌های کربنی       ۳۵

جدول ۱-۷  هدایت حرارتی نانو لوله های کربنی در دمای اتاق        ۳۹

جدول ۲-۱ مواد تقویت متداول برای نامپوزیت‌های زمینه فلزی          ۴۳

جدول ۲-۲ خواص فیبرهای مبتنی بر پلی اکلریلونیتریل        ۴۴

جدول ۲-۳ خواص استحکامی ذرات Alو کامپوزیتهایش     ۴۶

جدول ۲- ۴ تغییرات اندازه و درصد حجمی تخلخل‌ها و ذرات سیلیکون اولیه در پاشش حرارتی          ۵۲

جدول ۳-۱ فهرست ویژگی‌های شاخص فیزیکی ترکیبات آلومینیمی- سیلیکونی  تقویت شده ۸۴

جدول ۳-۲ حدایت حرارتی نانو کامپوزیت های مختلف پایه آلومینیوم          ۸۵

جدول ۳-۳ مقادیر  CTE برای آلیاژ قلع با درصدهای مختلف تقوبت کننده    ۹۱

جدول ۴-۱ مقایسه ی داده‌های اطلاعاتی تئوریکی و آزمایشی برای ترکیبات نانویی    ۱۰۱

جدول ۴-۲مشخصات تراکم و مانیکی ترکیبات نانویی        ۱۰۵

جدول ۴-۳ مشخصات تراکم و مکانیکی ترکیبات نانویی    ۱۰۷

جدول ۴-۴ قدرت تسلیم پیش بینی شده ی تاخیر – برشی و تجربی ترکیبات نانویی   ۱۰۹

جدول ۵-۴ مشخصات مکانیکی نیکل کریستالی نانونیی       ۱۱۱

جدول ۴-۶ مشخصات کششی PM و DMD منیزیم           ۱۱۴

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.