بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

کنترل نانوساختار نانوالیاف کربن

اسلاید 2 :

جانمایی مقاله: نانوساختارها-نانوالیاف-کنترل نانوساختار نانوالیاف کربن

اسلاید 3 :

اهمیت کنترل نانوساختار
در ساختارهای مهندسی بلوکهای سازنده اولیه مواد طبیعی به چند دسته تفکیک میشوند:

بیوسرامیکها (کلسیت، آراگونیت، هیدروکسی آپاتیت)
بیوپلیمرها (پلیساکاریدها، سلولز و پروتئینهای کیتین، کلاژن، ابریشم و کراتین)
الاستومرهای طبیعی (الاستین، رزیلین، ابداکتین، پوست، شاهرگ و کارتیلاژ)

ترکیب مواد ذکر شده دسته وسیعی از مواد تلفیقی را ایجاد میکند:

کامپوزیتها
ساختارهای تودرتو (استخوان، شاخ گوزن، مینای دندان، پوسته حشرات)
ساختارهای سلولی (چوب و کرک و نخل، بامبو، استخوانهای میله میله)
ساختارهای کنار هم (پولک، مو)

اسلاید 4 :

تشریح اهمیت نانوساختار در مهمترین الیاف امروزی
الیاف کربن را میتوان از پیشمادههای فیلامنتی زیر تهیه کرد:

رایون
پلی آکریلونیتریل
قیر مزوفاز (پیچ مزوفاز)
الیاف کربن در صنایع ذیل به دلیل وزن بسیار کم کاربرد فراوانی دارند:

هوافضا
کشتیسازی
ساخت وسایل ورزشی

اسلاید 5 :

چند نوع الیاف کربن
از انواع الیاف کربن میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

الیاف پایه قیر (Pitch)
انتقال حرارت
رایون
استحکام بالا
الیاف پایه پلی اکریلونیتریل (پن)
پن استحکام بالا
پن مدول متوسط
پن مدول بالا
پن مدول بسیار بالا

اسلاید 6 :

کنترل ساختار نانومتری
دما عامل بسیاری مهمی در شکلگیری ساختار نانومتری الیاف است.

اسلاید 7 :

ساختارهای پیرولیتیک
ساختارهایی که از نشاندن گاز و اتم به اتم تولید میشوند، ساختارهای پیرولیتیک نام دارند.

گرافیت پیرولیتیک
کربن زجاجی (آمورف)
ویسکرهای کربنی
نانوالیاف کربنی رشد داده شده با بخار
فیلامنتهای رشد داده شده با بخار روی کاتالیست
ساختارهای پیرولیتیک نوعی گرافیت هستند که با فرایند CVDتولید میشوند و کیفیت بسیار بالایی دارند.

اسلاید 8 :

کنترل نانوساختار الیاف کربن
کنترل ساختار در الیاف کربن به شرح زیر است:
سطح اتمی (واحد اولیه الیاف کربن، از لایه گرافنی ناقص تشکیل شدهاست)
سطح نانومتری (کریستالها)
ابعاد 100 نانومتری

اسلاید 9 :

سطح اتمی
در سطح اتمی دو فاصله بسیار مهم تعریف شده است:

فاصله درون صفحهای اتمهای کربن
فاصله بین صفحات گرافنی

اسلاید 10 :

سطح 1 و 2 : سطح اتمی
جهتدار بودن گرافیت باعث ایجاد ناهمسانی بالایی در خواص کربن گرافیتی شدهاست:

مدول کششی درون صفحهای فوق بالا
استحکام بسیار ضعیف عمود بر صفحات گرافن

اسلاید 11 :

سطح سه، مرز نانومتری کوچک؛ سطح چهار، محدوده بالاتر از نانومتر و سطح پنج، محدوده ده میکرومتر
ابعاد و نظم کریستالها در سطح سه با تکنیکهای زیر قابل اندازهگیری است:
XRD
TEM
تفرق رامان
AFM
BSU
در محدوده بالای نانومتر، دو سطح ساختاری مشاهده میشود:

ساختار پوسته و مغذی
ساختار سطح مقطعی

در سطح پنج، الیاف کربن قطری بین 5 تا 15 میکرومتر دارند. امکان تولید الیاف در محدوده متنوع قطری وجود دارد، اما باید به پارامترهای زیر توجه کنیم:

استحکام شکست بالا (با کاهش قطر افزایش مییابد)
ریسک کمتر برای سلامت
قابلیت فرایندی بهتر در ساخت صنعتی

اسلاید 12 :

سختی و استحکام الیاف کربن
مدول یانگ بالای الیاف کربن نتیجه اتصال فوق محکم پیوند sp2 صفحات گرافن در کریستالها است.

اسلاید 13 :

کنترل ساختار نانوالیاف کربن
ساختار نانوالیاف کربن در مقایسه با الیاف کربن ناخالصیهای گرافیتی کمتری دارد و استقرار لایههای گرافنی حول محور الیاف مطلوبتر میباشد. این ساختار دو مزیت دارد:

ضعیف بودن اتصال بین لایههای گرافن
کم بودن سطوح فعال در سطح الیاف

اسلاید 14 :

نتیجهگیری
تولید نانوالیاف به تنهایی مفید نیست و مهمتر از تولید نانوالیاف، کنترل دقیق ساختار نانومتری این الیاف است که توسط فاکتورهای زیر امکانپذیر است:

شیمی مولکولها
فرآیند تولید
عملیات بعد از تولید

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید