ارسال پاسخ

imbpa.com نکات قابل توجه در فرآیند نانوذرات با ماتریس های پلیمری ۲۱ آذر ۱۳۹۷ ۱۲:۱۵ facebook twitter Google+
فرآیند نانو ذرات با ماتریس‌های ترموپلاستیک همیشه با چالش همراه بوده است. سطح ویژه بالای غیرمعمول نانو ذرات در مقایسه الیاف تقویت‌کننده مرسوم، منجر به نیروهای جاذبه بین خود نانو ذرات می‌شود

 

فرآیند نانو ذرات با ماتریس‌های ترموپلاستیک همیشه با چالش همراه بوده است. سطح ویژه بالای غیرمعمول نانو ذرات در مقایسه الیاف تقویت‌کننده مرسوم، منجر به نیروهای جاذبه بین خود نانو ذرات می‌شود و سطح تجمع متفاوت و تولید کلوخه (از 0.5 تا 200 میکرون) را ایجاد می‌کند. با توجه به شکل ذرات، انواع مختلف کلوخه تشکیل می‌گردد: ذرات کروی باعث تشکیل کلاف، ذرات صفحه‌ای باعث تشکیل توده و درنهایت ساختارهای الیاف باعث تشکیل کلوخه‌های توپ مانند می‌شوند.

چالش‌های کلیدی متعددی برای توزیع مواد گرافن در ترموپلاستیک ها شناسایی‌شده است. ترموپلاستیک ها سیالاتی با ویسکوزیته بالا در حالت مذاب می‌باشند، ورقه‌های گرافن در اثر برش‌های وارده شکسته می‌شوند و همچنین به‌راحتی می‌توانند خمیده ولوله‌ای شوند. پلیمرها رفتارهای شیمیایی متنوعی دارند، از قطبیت بالا گرفته تا غیر قطبی. روش‌های توزیع باید به‌گونه‌ای باشند که در مقیاس صنعتی با سهولت و هزینه کم همراه باشند. پلیمرها مولکول‌های بزرگ باقدرت نفوذ محدود بین ورقه‌های گرافن هستند.

گروه تحقیقاتی AIMPLAS سه فن‌آوری کلیدی برای توزیع نانو ذرات در ماتریس‌های پلیمری را  مشخص کرده‌ است. توزیع در سیالات، پلیمریزاسیون درجا و اختلاط مذاب (در آمیزه سازی مرسوم از این روش استفاده می‌شود). در جدول زیر مزایا و معایب هر یک از روش‌ها آورده شده است.

مزایا و معایب روش‌های مختلف توزیع نانو ذرات گرافن در آمیزه‌های ترموپلاستیک

روش

مزایا

معایب

پلیمریزاسیون درجا

توزیع خوب گرافن در ماتریس پلیمری

برهمکنش قوی بین گرافن و ماتریس پلیمری

افزایش ویسکوزیته و منجر به جلوگیری از جابجایی و افزودن مقدار بیشینه

توزیع در سیالات

روش آسان برای توزیع گرافن در ماتریس پلیمری

توزیع خوب گرافن در ماتریس پلیمری

تأثیر عامل فعال سطح (سورفاکتانت) بر روی خواص پلیمر

حذف حلال می‌تواند منجر به کلوخه شدن ورقه‌های گرافن شود

برای محیط‌زیست مناسب نیست

 

اختلاط مذاب (فرآیند آمیزه سازی)

روش تجاری و صنعتی

سازگار با فعالیت‌های صنعتی

طرفدار محیط‌زیست

مناسب برای تولید انبوه

توزیع ضعیف گرافن در مقایسه با روش‌های دیگر

دربرش های بالا منجر به شکسته شدن ذرات گرافن می‌شود

نیاز به تجهیزات بزرگ

 

 

منبع: Aimplas

گردآورنده و ترجمه: مسیب قرخلو

برای پیوستن به کانال تلگرامی کلیک کنید.

اخبار مرتبط

نظرات

دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید در وب سایت منتشر خواهد شد
پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد
پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد