14398

مطالعه نانوكامپوزيت هاي زمينه پليمري تقويت شده با گرافن

1400

ميثم جلالي

-

نانوكامپوزيتهاي پليمري دسته جديدي از مواد پليمري هستند كه ويژگيهاي عملكردي منحصر به فردي از خود نشان ميدهند. اين ويژگيها ناشي از تلفيق دو جزءِ زمينه پليمري و تقويتكنندههاي نانويي ميباشد. در ميان زمينههاي مختلف، پليمرهايي همچون پليآنيلين، اپوكسي، پليوينيلالكل، پلييورتان و پلياستايرن مورد مطالعه گستردهتري قرار گرفتهاند. تقويتكنندههاي مختلفي نيز جهت كامپوزيتسازي زمينههاي پليمري اعم از فلزي و آلي استفاده ميشوند كه در اين ميان گرافن و مشتقات آن به دليل خواص مكانيكي، حرارتي و الكترونيكي فوقالعاده، مورد توجه هستند. گرافن ميتواند خواص الكتريكي، حرارتي، مكانيكي و گازي پليمرها را در بارگذاري بسيار كم بهبود بخشد. گرافن ميتواند تركيبي از مزاياي حاصل از سيليكاتهاي لايهاي (سد نفوذ گاز و سفتي) و نانولولههاي كربني (رسانايي الكتريكي و حرارتي) را ارائه دهد. اين صفحات كربني لايهبرداري شده را ميتوان از طريق روشهاي پايين به بالا يا از بالا به پايين توليد كرد. رويكردهاي پايين به بالا، از جمله ،CVDصفحات گرافن با اندازه بزرگ را با نقص كمتر، اما در مقدار بسيار محدود توليد ميكنند. انتقال خواص غيرمعمول گرافن به مواد پليمري به شدت به كيفيت گرافن استفاده شده، نسبت ابعاد آن (طول به ضخامت،) غلظت و توزيع در زمينه ميزبان، برهمكنش بين گرافن و زمينه پليمري و همچنين به خواص اساسي زمينه بستگي دارد. با استفاده از ساير نانوذرات و تركيب با گرافن، ميتوان نانوكامپوزيتهاي هيبريدي گرافن را نيز توليد كرد. نانوكامپوزيتهاي پليمري با جهتگيري تصادفي گرافن در زمينه پليمري را ميتوان با روشهاي متنوعي مانند مخلوطكردن مذاب يا محلول، پليمريزاسيون درجا و غيره ساخت كه به دو دستهي روشهاي سنتي و زيست-الهام تقسيمبندي ميشوند. امكان ساخت نانوكامپوزيتهاي پيشرفته مبتني بر گرافن، به شدت به مهندسي برهمكنش بين پليمر-گرافن وابسته است، از اين رو عاملدار سازي گرافن به عنوان پيونددهندهي سطح گرافن به پليمر اهميت پيدا ميكند. مشخصهيابي نانوكامپوزيتهاي توليد شده عمدتا توسط XRDجهت شنايي حضور مواد و معيار كريستالينيتي ذرات و زمينه، FTIRجهت شناسايي پيوندها و اطمينان از عاملداري گرافن و اتصال به زمينه و TEMجهت بررسي پراكندگي ذرات در بستر كامپوزيت است. تحقيقات در مورد خواص نانوكامپوزيتهاي گرافني عمدتاً بر روي خواص مكانيكي، حرارتي و الكتريكي متمركز شده است

11/8/2022 12:00:00 AM

85554

1403/10/28

Study of graphene-reinforced polymer matrix nanocomposites

پليمريزاسيون درجا , عاملداري گرافن , نانوكامپوزيت پليمري , پراكندگي , تقويت كننده

In situ polymerization , graphene functionalization , polymer nanocomposite , dispersion , reinforcement