دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساوه استاد : جناب آقای دکتر خادم موضوع : نانو كامپوزيت آلومينيوم - گرافن تهيه و تنظيم : سیدحمید دانشمند پاييز91. نانو : - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
دانشگاه آزاد اسالمی
واحد ساوه
استاد :
جناب آقای دکتر خادم
موضوع :
نانو كامپوزيت آلومينيوم - گرافن
تهيه و تنظيم :
سیدحمید دانشمند
91پاييز
نانو :
ان-دازه ی-ا خ-ارجی ابع-اد ک-ه هس-تند م-واد از ای دس-ته م-واد نانو ن-انو م-تر 100فازه-ای تش-کیل دهن-ده آن ح-داقل در ی-ک بع-د کم-تر از
باش-د.هر چن-د ک-ه بس-یاری از خ-واص منحص-ر ب-ه ف-رد ن-انو م-واد در ن-انومتر ب-روز میکن-د.با این تعری-ف ن-انو م-واد را 50ابع-اد کم-تر از
می توان به گروه های زیر تقسیم نمود:
نانو ذره
نانو الیه ها
نانولوله ها و نانو میله ها
نانو کریستال ها
نانو کامپوزیت ها
خواص مواد نانو ساختار :
.افزايش ضريب نفوذ
.افزايش استحكام ، چقرمگي و سختي
.افزايش ضريب انبساط حرارتي
.كاهش هدايت حرارتي و الكتريكي
كاهش چگالي.
نانو کامپوزیت ها :
ج-زء چن-د ي-ا دو از ك-ه اطالق مي ش-ود اي م-اده ب-ه كامپوزيت مقي--اس در اج--زا اين ك--ه ط--وري ب--ه اس--ت ش--ده تش--كيل ماكروس-كوپي ب-ا هم خصوص-يتي را ايج-اد كنن-د ك-ه ب-ه تنه-ايي در هيچ ي-ك از آن اج-زا موج-ود نباش-د. در ص-ورتي ك-ه ح-داقل ابع-اد يكي از ق-رار ن-انومتري مقي-اس در ك-امپوزيت در دهن-ده تش-كيل اج-زاي
گيرد، به چنين ماده اي واژه نانو كامپوزيت اطالق مي شود. گ-روه س-ه ب-ه ن-يز ه-ا نانوك-امپوزيت ك-امپوزيتي، م-واد مش-ابه
در اس))تفاده م))ورد ه))ای آس))یاب ان))واع آلیاژسازی مکانیکی :
.آسیاب گلوله ای ماهواره اي
.آسیای گلوله ای ارتعاشی
.)آسیاب گلوله ای شافتی)سایشي
.آسیاب گلوله ای غلتشی
.آسیاب گلوله ای مغناطیسی
آسیاب گلوله ای ماهواره اي :
ب-رای آس-یاب ن-وع مت-داولترین اي م-اهواره ه-ای گلول-ه آس-یاب ک-اربرد در روش آلیاژس-ازی مک-انیکی می باش-د ک-ه در آن تنه-ا چن-د ص-د گ-رم پ-ودر در ی-ک مرحل-ه آس-یاب می ش-وند و ب-رای تحقیق-ات
آزمایشگاهی مناسب است. ی-ک ی-ا و چه-ار،دو هم-راه ب-ه دوار ص-فحه ی-ک ش-امل آس-یاب
محفظ-ه اس-ت.در این آس-یاب ص-فحه دوار در ی-ک جهت چرخی-ده و ص-فحه ح-رکت خالف جهت در مک-انیزمی اس-اس ب-ر محفظ-ه
دوار،حرکت دورانی انجام می دهد. .اين آس-ياب از ان-رژي ب-االيي برخ-وردار مي باش-د
زي-اد مي ش-ود،ام-ا چنانچ-ه س-رعت دوران محفظ-ه از ي-ك س-رعت بح-راني بيش-تر ش-ود ن-يروي گري-ز از مرك-ز ب-ر ن-يروي جاذب-ه غلب-ه ك-رده و گلول-ه ه-ا ب-ه ج-داره محفظ-ه چس-بيده و س-قوط نمي كنن-د.
آسیاب گلوله ای مغناطیسی :
نامی-ده می ش-وند و uni-Ballاین ن-وع آس-یاب ه-ا ک-ه ب-ا ن-ام تج-اری عملک-ردی مش-ابه ب-ا آس-یاب ه-ای غلتش-ی دارن-د ب-ا این تف-اوت ک-ه مغناطیس-ی می-دان ی-ک مغناطیس-ی ای گلول-ه ه-ای آس-یاب در ج-ایگزین ن-یروی جاذب-ه ش-ده اس-ت.این ن-وع آس-یاب ه-ا ب-رای ک-اربرد
گ-رم 100ه-ای آزمایش-گاهی مفی-د می باش-د و در ه-ر مرحل-ه ت-ا پ-ودر را اس-یاب می کند.تص-وير این اس-یاب ب-ه ص-ورت ش-ماتیک در
شکل زيرنشان داده شده است.
عومل موثر بر فرایند آلیاژسازی مکانیکی :
نوع آسیاب
سرعت آسیاب کاری
زمان آسیاب کاری
جنس،ابعاد و نحوه توزیع گلوله ها
نسبت وزنی گلوله به پودر
میزان پر شدن محفظه
اتمسفر آسیاب کاری
کامپوزیت های زمینه آلومینیومی :
س-ایر ب-ا مقایس-ه در پ-ایین دانس-یته و کم قیمت ب-ا آلومی-نیوم آلیاژه-ای س-بک مث-ل من-یزیم و تیت-انیوم،بیش-ترین اس-تفاده ب-ه عن-وان داده اختص-اص ب-ه خ-ود را زمین-ه در ک-امپوزیت ه-ای زمین-ه فل-زی اس-ت.همچنین آلیاژه-ای آلومی-نیوم ب-ه واس-طه ک-اربرد گس-ترده ای ک-ه در ص-نایع مختل-ف،از ص-نایع خ-ودرو و ه-وا فض-ا ت-ا وس-ایل تف-ریحی از مناس-بی تلفی-ق ت-وان می و ان-د ش-ده ش-ناخته دارن-د،ک-امال اس-تحکام ،انعط-اف پ-ذیری و مق-اومت ب-ه خ-وردگی را دراین آلیاژه-ا
. بدست اورد
گرافن :
ك-ربن در ط-بيعت س-اختارهاي مختلفي دارد. الم-اس و گ-رافيت از
)a( Ultimate tensile strengths of pure Al, Al–1 wt% MWNT, and Al–0.1 wt%graphene and )b( strain-to-failure.
تفرق اشعه ایکس نانوکامپوزیت آلومینیوم/گرافن
X-ray diffraction of pure aluminum, Al–1.0 wt% MWNT composite, andAl–0.1 wt% graphene composite after extrusion.
از س-اختار نانوک-امپوزیت آلومی-نیوم/گ-رافن و آن-الیز رام-ان جهت ( TEMتص-ویر )شناسایی گرافن در ساختار نانوکامپوزیت آلومینیوم/گرافن
FIG. 3. )A) TRANSMISSION ELECTRON MICROGRAPH OF GRAPHENE PLATELET SHOWING THE WRINKLED MORPHOLOGY. INSET SHOWS THE SELECTED AREA DIFFRACTION PATTERN )SADP) OF THE HEXAGONAL GRAPHENE CELL. )B) FOR RAMAN ANALYSIS, THE GRAPHENE PLATELETS WERE DEPOSITED ON SILICON WAFERS IN POWDER FORM WITHOUT USING ANY SOLVENT. RAMAN SPECTRA OF THE SAMPLES WERE MEASURED USING A MICRO-SPECTROMETER USING AN EXCITATION WAVELENGTH OF 785 NM. THE RAMAN G, D AND 2D BAND PEAKS ARE OBSERVED ∼AT 1578 CM−1, 1321 CM−1 AND 2671 CM−1, RESPECTIVELY. NOTE THAT THE D BAND PEAK IS ∼ ∼ ∼HIGHER IN INTENSITY THAN THE G BAND AND BOTH PEAKS ARE SIGNIFICANTLY BROADENED WHICH SUGGESTS A HIGH DENSITY OF DEFECTS IN THE GRAPHENE PLATELETS.
Optical micrographs of extruded Al–1 wt% MWNT, Al–0.1 wt% graphene, and pure Al.
تحليل و بررسي :
هم-انطور ك-ه در نموداره-ا و ج-دول مش-اهده ش-د اس-تفاده از گ-رافن بعن-وان ف-از تق-ويت كنن-ده در ن-انو ك-امپوزيت آلومي-نيوم-گرافن ب-اعث ك-اهش خ-واص اين ن-انو ك-امپوزيت ش-ده اس-ت ك-ه مي توان-د از دالي-ل
مختلفي ناشي شود :- بدست نياوردن ميزان بهينه درصد گرافن.1 - بوج-ود آم-دن كاربي-د آلومي-نيوم در نمون-ه ه-ا ك-ه مي توان-د ناش-ي از 2