کتب و مقالات
فیلم های آموزشی
دوره های آموزشی

کد : ١۴۶٢٣
تاریخ انتشار : ١٣٩٧/٠۶/١٩
بازدید : ٢٢

کاربرد نانوذرات آلومینا در صنعت پلیمر


اکسید آلومینیوم به طور مرسوم به نام آلومینا با فرمول شیمیایی Al2O3 شناخته شده است. این ماده ترکیبی شیمیایی از آلومینیوم و اکسیژن با پیوند اتمی بین یونهای قوی است که باعث ایجاد ویژگی های مطلوب در مواد می شود.


کاربرد نانوذرات آلومینا در صنعت پلیمر
 آلومینیوم اکسید می تواند در چند فاز کریستالی وجود داشته باشد که می تواند به پایدارترین فاز آلفای شش ضلعی در دمای بالا بازگردد.فاز آلفا آلومینا جزو قویترین و سخت ترین سرامیک های اکسیدی است. سختی بالای آن، خواص دی الکتریک عالی و خواص حرارتی خوب آن باعث می شود که برای طیف وسیعی از کاربرد ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین با اندازه وتوانایی های عالی آن و قدرت و استحکام بالا شناخته شده است. آلومینا از با ارزش ترین مواد موجود است و به طور گسترده ای در خانواده سرامیک های مهندسی مورد استفاده قرار میگیرداز جمله موارد کاربردآن می توان ،به فرایند پخت سرامیک، افزایش بازدهی سوخت ها، ساخت نانوکامپوزیت­ها، پوشش های رسانا و پوشش های نوری شفاف، پوشش های سطحی مواد اشاره کرد
مواد خامی که از این سرامیک فنی با کارایی بالا بهره می برند، به آسانی قابل دسترسی می باشند و همچنین دارای قیمت مناسب نیز هستند. با ترکیبی عالی از خواص و قیمت مناسب، جای تعجب نیست که آلومینا با ذرات ریز دارای طیف وسیعی از کاربرد ها می باشد

ناسازگار شرایط برای اجتناب کردن 8 بدون بو بو 1
صفر جذب آب 9 نامحلول در آب انحلال پذیری 2
مکعب ساختار بلوری 10 ℃2980 نقطه جوش 3
10 – 50 nm متوسط اندازه ذرات 11 ℃2000 نقطه ذوب 4
35 m2/g -45m2/g ناحیه سطحی خاص 12 پایداری زیر شرایط عادی پایداری 5
عاج رنگ 13 اتفاق نخواهد افتاد پلیمریزاسیون پرخطر 6
      اتیلن اکسید ناسازگاری 7

جدول 1-خواص فیزیکی و شیمیایی آلومینیوم اکسید
 
میزان سمیت آلومینیوم بستگی به محلول بودن آلومینیوم و حضور فرم های فعال بیولوژیکی آلومینیوم دارد. پودر دانه های اکسید آلومینیوم دارای طیف گسترده ای از کاربردهای مختلف از عایق های با درجه حرارت بالا، عایق های ولتاژ بالا، راهنماهای موضوع و سیم، بسترهای الکترونیکی، زره ها، سنسورهای ترمومتری و مواد قابل استفاده در صنعت کامپوزیت می باشد.

 
1-اپوکسی/آلومینا

تحقیقات اخیر نشان داده است که خواص دی الکتریک نمونه های رزین اپوکسی  را می توان با استفاده از پرکننده های نانو آلومینا اندازه گیری کرد (به عنوان مثال مقاومت در برابر تخریب سطح). بهبودی که دیده می شود بیشتر از پر کننده هایی است که قبل از استفاده تحت فرایند قرار میگیرند. مواد دی الکتریک در رزین اپوکسی مورد استفاده قرار میگیرند،در حالی که آلومینای سایز نانو (Al2O3) به عنوان پرکننده استفاده می شود.

2-پلی متیل متاکریلات/آلومینا

نقش ژل های پلیمری الکترولیت (GPE) در تکنولوژی باتری های مدرن، خازن های فوق العاده و دستگاه های الکترو کروم اخیرا به طور پیوسته رشد کرده است. برای اکثر کاربرد های بالقوه مطلوب است که الکترولیت پلیمری رسانایی معقول (S-cm-10-4)، مقاومت مکانیکی بالا و پایداری در طیف وسیعی از درجه حرارت و پنجره الکتروشیمیایی را نشان دهد. نتایج حاصل شده در الکترولیت ژل بر پایه پلی متیل متاکریلات (PMMA) تهیه شده توسط بی حرکت کردن نمک معدنی( LiClO4 و NaClO4 )در حلال آپروتیک (کربنات پروپیلن) در یک ماتریس پلیمری قبلا گزارش شده است. با این حال، هدایت یونی در دمای محیط نسبتا پایین است.بنابر این روشهای مختلفی برای افزایش هدایت الکتریکی استفاده شده است. یکی از رویکردها به افزودن جاذبهای نانو کامپوزیت متکی است. اخیرا تأثیر مثبت نانوذرات درونی بر روی خاصیت هدایت الکتریکی یا خواص مکانیکی الکترولیت ژل اعلام شده است . در گزارش حاضر، تاثیر آلومینیوم پراکنده شده نانومتر بر روی هدایت یونی GPE های مبتنی بر پلی متیل متاکریلات است.علاوه بر این، GPE ها به طور مستقیم از مونومر، آغازگر پلیمریزاسیون حرارتی و عامل کراس لینک مورد مطالعه قرار گرفتند. هر دو، GPE های مبتنی بر مایع و PMMA حاوی یون های لیتیم یا یون سدیم در طیف وسیعی از دما مورد مطالعه قرار گرفته است.

3-پلی ایمید/آلومینا

Polyimides (PI)  به خاطرخواص حرارتی، مکانیکی و الکتریکی برجسته و همچنین مقاومت در برابر حلال و تابش را به عنوان یکی از مهمترین پلاستیک های فوق العاده مهندسی شناخته شده است.

با این حال، تحقیق در مورد رفتار قابل قبول نانو کامپوزیت های مبتنی بر PI در حال گسترش و تقویت است، اگر چه اثر پرکننده نانومتری معدنی بر خواص tribological کامپوزیت های ماتریس پلیمری و مکانیزم های مختلف پرکننده ها تقریبا شناخته شده است. بنابراين خواص قبولي نانوکامپوزيت هاي مبتني بر PI با نسبت هاي مختلف ذرات آلومينيوم نانومتري در کار حاضر با کشيدن بلوک نانوکامپوزيتي PI بر روي يک حلقه فولاد کربن، مورد بررسي قرار مي گيرند.

4-پلی پروپیلن/آلومینا

نانوکامپوزیتهای پلیمری سنتی خواص مکانیکی مانند چقرمگی را به دلیل ترکیب مواد پرکننده ذرات معدنی افزایش داده اند. با این حال، بارگذاری پرکننده بالا (تا حجم 20 درصد) برای افزایش عملکرد ضروری است، که منجر به از دست دادن توانایی فرایند پذیری آسان پلیمر ها می شوند، در نتیجه، نانوکامپوزیتهای مبتنی بر پلیمری به دلیل خواص منحصر به فردی که از میکروساختارهای نانومقیاس آنها حاصل می شود بسیار مورد توجه قرار میگیرند.

این نانو کامپوزیت ها دارای وزن پایین تر، شفاف تر و راحت تر از پلیمرهای تقویت شده با ذرات معدنی غیر معدنی فرایند دهی می شوند، علاوه بر این خواص مکانیکی نیز بالا خواهد رفت. با این وجود، توزیع همگن نانوذرات معدنی در ماتریس پلیمری برای دستیابی به نانو کاپوزیت پایه پلیمری مورد نظر است که تجمع نانوذرات غیر معدنی ناشی از ناپیوستگی بین نانوذرات معدنی و ماتریس پلیمری منجر به کاهش، به جای بهبود خواص مواد می شود.

نانوکامپوزیتهای پلی پروپیلن با ترکیب نانوذرات γ-Al2O3 و عوامل کراس لینک کننده با ترکیب سطحی و سپس تابش اشعه ایکس ساخته می شوند.

5-پلی اتیلن با دانسیته پایین/آلومینا

از میان پلیمرهای ترموپلاستیک، پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) از لحاظ تکنولوژیکی جذاب است؛ زیرا پلیمر نیمه بلوری کاملا غیر پلاریته هستند که می تواند به عنوان نماینده خانواده پلی اتیلن مورد استفاده قرار میگیرند. علاوه بر این، تولید نانوکامپوزیت های مبتنی بر LDPE می تواند خواص مکانیکی را به سطوح معادل با نمایشگرهای پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) بهبود بخشد، اما درجه پایین کریستالی، باعث می شود که LDPE برای فرایندهایی مانند قالب گیری تزریقی، به دلیل انتظار در کاهش زمان خنک شدن و انقباض قالب اصلاح شود. کاربردهای مختلف LDPE در ابزار های پزشکی تا صنعت بسته بندی را پوشش می دهد.

LDPE کریستالی می تواند خواص مکانیکی آن را تحت تاثیر قرار دهد، زیرا سختی و مقاومت به طور معمول با افزایش بلوری بودن پلیمر افزایش می یابد. حضور پرکننده ها یا افزودنی ها می تواند با مولکول های پلی اکسید در ساختار بلوری مواجه شود و واکنش مکانیکی کلی ممکن است کاهش یابد. بنابراین، اتصال ماتریس و پرکننده نقش مهمی در به دست آوردن خواص مکانیکی نهایی بازی می کند.
منبع:
 A REVIEW OF NANO-FILLERS EFFECTS ON INDUSTRIAL POLYMERS AND THEIR CHARACTERISTICS
A.THABET, Y. A. MOBARAK, and M. BAKRY
برچسب: نانو کامپوزیت, آلومینا, نانو آلومینا, نانوذرات , الومینیوم اکسید, Al2O3, alumina, ldpe, pp, pi, اپوکسی, کامپوزیت, پلیمر, نانو, نانو فناوری, پلی ایمید , پلی اتیلن, پلی پروپیلن

فرم ارسال نظر

ارسال نظر

نام:
 
آدرس ایمیل:
پیام:
 
    
عبارت امنیتی:
 

نظرات

موردی یافت نشد !
تصویر موجود نمیباشد