پژوهشگران دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد و دانشگاه شیراز روشی را ارائه کرده‌اند که می‌توان به‌وسیله آن نانوکامپوزیت‌ها را با خواص مناسب‌تر و عیوب ساختاری پایین‌تر تولید کرد.
به گزارش خبرگزاری دانا ،کامپوزیت، ترکیبی است از چند ماده متمایز، به‌طوری که اجزای آن به‌آسانی قابل‌تشخیص از یکدیگر باشند.
ترکیب کردن یا همان کامپوزیتی کردن، به‌منظور تغییر دادن و بهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد انجام می‌شود. نانوکامپوزیت، همان کامپوزیت در مقیاس نانومتر است. نانوکامپوزیت‌ها از دو فاز تشکیل می‌شوند.
در فاز اول ساختاری بلوری در ابعاد نانو ساخته می‌شود که زمینه یا ماتریس کامپوزیت به شمار می‌رود. در فاز دوم ذراتی در مقیاس نانو به‌عنوان تقویت‌کننده برای استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی و .... به فاز اول یا ماتریس افزوده می‌شود.
تولید نانوکامپوزیت‌ها با یک سری عیوب در ساختار نیز همراه است که خواص کلی نانوکامپوزیت را تحت تأثیر قرار می‌دهد. رفع این‌گونه عیوب می‌تواند کارایی و عملکرد نانوکامپوزیت‌ها را به‌صورت چشمگیری بهبود بخشد.
سید علیرضا هاشمی، ایجاد حباب و عدم پراکندگی مناسب را یکی از عیوب بسیار تأثیرگذار در تولید نانوکامپوزیت‌ها دانست و افزود: در این تحقیق یک روش جدید به‌منظور کاهش میزان قابل‌توجه حباب‌ها و پراکندگی نانوذرات به صورت همگن در زمینه‌ی نانوکامپوزیت معرفی شده است.
وی خاطرنشان کرد: این روش موجب کاهش هزینه‌های ناشی از تخریب نانوکامپوزیت در مرحله ساخت و همچنین هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد. به‌علاوه سرعت ساخت نانوکامپوزیت‌ها نیز به‌صورت قابل‌توجهی افزایش پیدا خواهد کرد.
هاشمی افزود: در این روش با اعمال شوک خلاء حباب‌های حبس شده در ساختار ماده نانوکامپوزیتی به سطح ماده انتقال می‌یابند و از ساختار حذف می‌شوند. با کاهش میزان حباب‌ها و همچنین یکنواختی و همگنی ساختار نانوکاموزیت، سطح مقطع مؤثر ماده یکنواخت‌تر شده و این موضوع موجب بهبود خواص فیزیکی و ساختاری از جمله افزایش هدایت الکتریکی و جذب بالای امواج الکترومغناطیس خواهد شد.
به گفته این محقق، در پژوهش حاضر تأثیر ناشی از حضور حباب در ساختار نانوکامپوزیت بر خواص فیزیکی و ساختاری نانوکامپوزیت نانوتیوب های کربنی تک جداره/رزین اپوکسی مورد بررسی قرار گرفته است.
وی ادامه داد: از روش اعمال شوک جهت حذف حباب‌های موجود در ساختار استفاده شده است. در این راستا، خاصیت هدایت الکتریکی و جذب امواج الکترومغناطیس برای نانوکامپوزیت حاوی حباب و بدون حباب مورد ارزیابی قرار گرفته است.
وی گفت: طبق نتایج به‌دست‌آمده از آزمون‌های هدایت الکتریکی و جذب امواج الکترومغناطیس، مشخص شد کاهش میزان حباب به میزان ۹۸ درصد، هدایت الکتریکی به میزان ۵۸۳۱۹/۵۹۴ درصد و جذب امواج الکترومغناطیس به میزان ۶۳/۹۲۱ درصد افزایش یافته است.
این محقق تاکید کرد: از نتایج این طرح آزمایشگاهی می‌توان در صنایع تولید رنگ و ساخت کامپوزیت‌های تولید شونده به روش ریخته‌گری استفاده کرد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های مهندس سید علیرضا هاشمی- دانش‌آموخته مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد و سید مجتبی موسوی، محقق دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز دانشگاه شیراز است.
نتایج این کار در مجله Composites: Part A (جلد ۹۰، سال ۲۰۱۶، صفحات ۴۵۷ تا ۴۶۹) به چاپ رسیده است.
ترکیب کردن یا همان کامپوزیتی کردن، به‌منظور تغییر دادن و بهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد انجام می‌شود. نانوکامپوزیت، همان کامپوزیت در مقیاس نانومتر است. نانوکامپوزیت‌ها از دو فاز تشکیل می‌شوند.
در فاز اول ساختاری بلوری در ابعاد نانو ساخته می‌شود که زمینه یا ماتریس کامپوزیت به شمار می‌رود. در فاز دوم ذراتی در مقیاس نانو به‌عنوان تقویت‌کننده برای استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی و .... به فاز اول یا ماتریس افزوده می‌شود.
تولید نانوکامپوزیت‌ها با یک سری عیوب در ساختار نیز همراه است که خواص کلی نانوکامپوزیت را تحت تأثیر قرار می‌دهد. رفع این‌گونه عیوب می‌تواند کارایی و عملکرد نانوکامپوزیت‌ها را به‌صورت چشمگیری بهبود بخشد.
سید علیرضا هاشمی، ایجاد حباب و عدم پراکندگی مناسب را یکی از عیوب بسیار تأثیرگذار در تولید نانوکامپوزیت‌ها دانست و افزود: در این تحقیق یک روش جدید به‌منظور کاهش میزان قابل‌توجه حباب‌ها و پراکندگی نانوذرات به صورت همگن در زمینه‌ی نانوکامپوزیت معرفی شده است.
وی خاطرنشان کرد: این روش موجب کاهش هزینه‌های ناشی از تخریب نانوکامپوزیت در مرحله ساخت و همچنین هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهد. به‌علاوه سرعت ساخت نانوکامپوزیت‌ها نیز به‌صورت قابل‌توجهی افزایش پیدا خواهد کرد.
هاشمی افزود: در این روش با اعمال شوک خلاء حباب‌های حبس شده در ساختار ماده نانوکامپوزیتی به سطح ماده انتقال می‌یابند و از ساختار حذف می‌شوند. با کاهش میزان حباب‌ها و همچنین یکنواختی و همگنی ساختار نانوکاموزیت، سطح مقطع مؤثر ماده یکنواخت‌تر شده و این موضوع موجب بهبود خواص فیزیکی و ساختاری از جمله افزایش هدایت الکتریکی و جذب بالای امواج الکترومغناطیس خواهد شد.
به گفته این محقق، در پژوهش حاضر تأثیر ناشی از حضور حباب در ساختار نانوکامپوزیت بر خواص فیزیکی و ساختاری نانوکامپوزیت نانوتیوب های کربنی تک جداره/رزین اپوکسی مورد بررسی قرار گرفته است.
وی ادامه داد: از روش اعمال شوک جهت حذف حباب‌های موجود در ساختار استفاده شده است. در این راستا، خاصیت هدایت الکتریکی و جذب امواج الکترومغناطیس برای نانوکامپوزیت حاوی حباب و بدون حباب مورد ارزیابی قرار گرفته است.
وی گفت: طبق نتایج به‌دست‌آمده از آزمون‌های هدایت الکتریکی و جذب امواج الکترومغناطیس، مشخص شد کاهش میزان حباب به میزان ۹۸ درصد، هدایت الکتریکی به میزان ۵۸۳۱۹/۵۹۴ درصد و جذب امواج الکترومغناطیس به میزان ۶۳/۹۲۱ درصد افزایش یافته است.
این محقق تاکید کرد: از نتایج این طرح آزمایشگاهی می‌توان در صنایع تولید رنگ و ساخت کامپوزیت‌های تولید شونده به روش ریخته‌گری استفاده کرد.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های مهندس سید علیرضا هاشمی- دانش‌آموخته مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد و سید مجتبی موسوی، محقق دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز دانشگاه شیراز است.
نتایج این کار در مجله Composites: Part A (جلد ۹۰، سال ۲۰۱۶، صفحات ۴۵۷ تا ۴۶۹) به چاپ رسیده است.
