سمینار مواد کاربرد فناوری نانو در تولید کامپوزیتهای نوین

سمینار مواد کاربرد فناوری نانو در تولید کامپوزیتهای نوین

چکیده

فناوری نانو، دانش و مهندسی در سطح مولکولهاست. امروزه صنایع مختلف به کمک فناوری نانو به

پیشرفتهای چشمگیری دست یافته اند. یکی از زمینه هایی که فناوری نانو باعث پیشرفت اساسی در آن

شده است، مقوله کامپوزیتها و تولید نانو کامپوزیتها می باشد. در تحقیق حاضر به گوشه ای از این

پیشرفتها که مربوط به نانو کامپوزیتهای پلیمری می باشد، اشاره شده است. این نانوکامپوزیتها امروزه به

طور گسترده در صنایع هوافضا، اتومبیل سازی و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. 

مقدمه

کاربرد مواد و توسعه آنها از پایه های تمدن به شمار می روند. به طوری که دوره های تاریخی را با نام

مواد نامگذاری کرده اند: عصرسنگ، عصربرنز، عصرآهن، عصر فولاد، عصر سیلیکون و عصر کربن. ما

اکنون در عصر کربن به سر می بریم. عصر جدید با شناخت یک ماده جدید به وجود نمی آید، بلکه با

بهینه کردن و ترکیب چند ماده می توان پا در عصر نوین گذاشت. دنیای نانومواد، فرصتی استثنایی برای

انقلاب در مواد کامپوزیتی است.

کامپوزیت ترکیبی است از چند ماده متمایز، به طوری که اجزای آن به آسانی قابل تشخیص از یکدیگر

باشند. یکی از کامپوزیتهای آشنا بتن است که از دو جزء سیمان و ماسه ساخته می شود.

برای تغییر دادن وبهینه کردن خواص فیزیکی و شیمیایی مواد، آنها را کامپوز یا ترکیب می کنیم. به

طورمثال، پلی اتیلن که درساخت چمنهای مصنوعی ازآن استفاده می شود، رنگ پذیر نیست و بنابراین

رنگ این چمنها اغلب مات به نظر می رسد. برای رفع این عیب به این پلیمر وینیل استات می افزایند تا

خواص پلاستیکی، انعطافی و رنگ پذیری آن اصلاح شوند. در واقع، هدف از ایجاد کامپوزیت، به

دست آوردن ماده ای ترکیبی با خواص دلخواه است.

نانوکامپوزیت، همان کامپوزیت در مقیاس نانومتراست. نانو کامپوزیتها در دو فاز تشکیل می شوند. در

فازاول ساختاری بلوری در ابعاد نانوساخته می شود که زمینه یا ماتریس کامپوزیت به شمارمی رود. این

زمینه ممکن است از جنس پلیمر، فلزیا سرامیک باشد. در فاز دوم ذراتی در مقیاس نانو به عنوان تقویت

کننده برای استحکام، مقاومت، هدایت الکتریکی و… به فاز اول یا ماتریس افزوده می شود. مهمترین

تاثیرنانوکامپوزیتها درآینده کاهش وزن محصولات خواهد بود. ابتدا کامپوزیتهای سبک وزن و بعد

تجهیزات الکترونیکی کوچکتر و سبکتر در ماهواره های فضایی. 

سازمان فضایی آمریکا (ناسا) درحمایت از فناوری نانوبسیارفعال است. بزرگترین تاثیر فناوری

نانودرفضاپیماها، هواپیماهای تجاری وحتی فناوری موشک، کاهش وزن مواد ساختمانی سازه های

بزرگ درونی و بیرونی، جداره سیستمهای درونی، اجزای موتور راکتها یا صفحات خورشیدی خواهد

بود.

در مصارف نظامی نیز کامپوزیتها موجب ارتقا درنحوه حفاظت ازقطعات الکترونیکی حساس در برابر

تشعشع و خصوصیات دیگر همچون ناپیدایی در رادار می شوند.

کامپوزیتهای نانو ذره سیلیکاتی به بازار خودروها وارد شده اند. در سال 2001 هم جنرال موتورز و هم

تویوتا شروع به تولید محصول با این مواد را اعلام کردند. فایده آنها افزایش استحکام و کاهش وزن

است که مورد آخر صرفه جویی در سوخت را به همراه دارد.