تاریخچه نانوتکنولوژی، تعریف نانو، معرفی مواد نانوکامپوزیت، نحوه عملکرد نانوکامپوزیت، HPC بتن با عملکرد بالا، معرفی نانوسیلیس آمورف، نانوذرات رس، نانوذرات اکسیدآهن یا هماتیت، نانوذرات دی اکسید تیتانیوم، حسگرها، افزونه نانو در فولاد و سیمان، نانو لوله ها، نانو پوشش های سنگ و چوب، افزونه نانو در شیشه، نانو عایق پتویی

کربن نانو لوله مانند برگه نازک و بشکل ماسوره های بی درز گردانده شده است و قطر آن حدودا یک الی ده نانو متر میباشد با طولهای بالا.نانو لوله بخاطر ساختمان و خواصی که دارد بسیار مورد توجه قرار گرفته است.دانشمندان درسال 1991 طی یکسری آزمایشهای مقدماتی دریافتند که نانو لوله های کربن دارای خواص مکانیکی خاص هستند مثلا ضریب هدایت برق آنها پایین است. و ضریب هدایت گرمائی آنها بالا است و در حدود 1750 الی 5800 میباشد.اگر چه کربن نانو لوله دارای نمایشهای استثنائی روی مقیاس نانو است اما ایجاد کردن یک ماده دیر پا که کربن نانو لوله است باعث میشود که خاصیتهای ریز آن مشخص نگردد.

نانو لوله کربن را بصورت جمع پلیمرهای عادی در آورده اند بطوری که پر کننده باشند . مشابه دیگر ترکیبهای خرد شده دریک ماده بین سلولی در لیف پلیمر پشم.محققان فنهای مختلف و متفاوت زیادی بکار برده اند برای متفرق کردن نانو لوله بصورت جمع ماتریس پلیمر بسطح صافی از نانو لوله که پلیمرهای نانو لوله را بپوشاند.

فهرست مطالب

چکیده ................................................................................................ 1

مقدمه ................................................................................................. 2

ساختار و خواص پلیمری الیاف نانولوله

کربن با استفاده از ذوب شدن در حال چرخش ................................................... 2

تولید پلیمر الیاف نانولوله کربن ..................................................................... 4

توصیف حرارتی ..................................................................................... 5

مرفولوزی الیاف ...................................................................................... 6

انتقال الکترون میکروسکوپی ...................................................................... 6

بررسی کردن الکترون میکروسکوپی ........................................................... 9

پراش اشعه ایکس ................................................................................... 9

خصوصیات مکانیکی الیاف ...................................................................... 12

ساختار نانولوله های کربنی ..................................................................... 13

خواص و کاربرد های نانولوله های کربنی .................................................. 14

ساخت نانو ماشین ها با استفاده از نانولوله های کربنی ..................................... 15

استفاده از پلیمر کربن نانولوله در ذوب ریسی .............................................. 16

زاویه گسترش پراش اشعه ایکس ............................................................. 17

تجزیه مکانیکی دینامیکی .................................................................... . 17

نتیجه .................................................................................................. 20

نانو کامپوزیت های چند منظوره برای کاربردهای صنعتی ............................... 22

توسعه عملکردهای نانو کامپوزیت ها ........................................................ 23

بهبود خواص مکانیکی از طریق نانو کامپوزیت ها ........................................ 25

بهبود خواص بازدارنده آتش توسط نانو کامپوزیت های پلیمری ......................... 27

بهبود خواص نانو کامپوزیت ها ................................................................ 28

مورد مطالعه :توسه نانو کامپوزیت حلقه ی کشویی ...................................... 31

مورد پزوهش ................................................................................. 31

اندازه گیری اصطکاک ...................................................................... 33

پوشش ............................................................................................ 34

افزایش دادن کاربردگرایی نانوکامپوزیت ................................................... 35

وجود امکانات زیاد ........................................................................... 35

نتیجه گیری ..................................................................................... 40

منابع و ماخذ .................................................................................... 42

به منظور تولید الیاف نانو دو روش کلی وجود دارد، روش اول، تولید الیاف با استفاده از کاتالیزور می باشد که در این روش الیاف در بستر مخصوص یا محلول اختصاص داده شده منعقد می شوند، استفاده از کاتالیزور شناور برای تولید مناسب تر از کاتالیزور دانه دار شده
می باشد زیرا میزان کاتالیزور موجود در بستر محلول همواره تحت کنترل می باشد. روش دیگر تولید الکتروریسی می باشد که می توان نانو الیاف منفرد و ممتد را به میزان تولید بالا تهیه نمود. در این روش نانو الیاف پلیمری می توانند مستقیماً از محلول پلیمری به نانو الیاف پلیمری تبدیل شوند.

الکتروریسی ریسیدن نانو الیاف پلیمری تا قطر چند ده نانو متر، روشی است که تکیه بر نیروهای الکترواستاتیکی دارد. در این فرآیند، بین قطره ای از محلول پلیمری یا مذاب که در نوک نازل آویزان است و یک صفحه فلزی جمع کننده پتانسیل الکتریکی اعمال می شود. با بالا رفتن میدان الکتریکی قطره پلیمری شروع به کشیده شدن می کند تا اینکه این نیرو بر نیروی تنش سطحی قطره غلبه کرده و یک جت شارژ شده بسیار نازک از محلول پلیمری از سطح قطره خارج شده و به سمت فلز جمع کننده سرعت می گیرد. پس از طی مسیر کوتاهی دافعه متقابل شارژهای حمل شده در سطح جت، آنرا خم کرده و جت، مسیر خود را بصورت مارپیچ و حلقه ای ادامه خواهد داد. بدین ترتیب جت در فاصله کم نازل تا جمع کننده
می تواند مسیر بسیار زیادی را طی کرده، تا نیروهای الکتریکی آنرا هزاران بار کشیده و ظریف نمایند.

استفاده از این تکنولوژی های جدید ما را در انجام کارهایی که زمانی غیر ممکن
می نموده رهنمون می سازد، در سال های اخیر از این شیوه برای ساخت الیاف نانو در محدوده وسیعی از پلیمرها و در کاربردهای مختلف نظیر ساخت فیلترها، تقویت در کامپوزیت ها، کامپوزیت های شفاف، نانو الیاف کربن، نانو الیاف هادی، نانو الیاف توخالی، نانو الیاف سرامیکی، سنسورهای بسیار حساس، قالب برای رشد بافت زنده بدن، پر کردن بافت های آسیب دیده، بافت های ضد باکتری، حمل دارو، پوشش زخم، ماسک های آرایشی و ... به کار رفته است

فهرست مطالب

چکیده................................. 1

فصل اول : نانو تکنولوژی و تاریخچه تولید الیاف نانو

1-1)مقدمه............................. 3

2-1)نانو مواد و طبقه بندی آنها ....... 4

1-2-1)نانو فیلمهای نازک.......... 5

2-2-1)نانو پوششها................ 6

3-2-1)نانو خوشه ها............... 7

4-2-1)نانو سیمها ونانو لوله ها... 8

5-2-1)روزنه های نانو............. 9

6-2-1)نانو ذرات.................. 9

3-1)الیاف نانو........................ 10

4-1)تاریخچه تولید الیاف نانو.......... 11

فصل دوم : روشهای تولید الیاف نانو

1)تهیه الیاف نانو به روش کا تا لیزور شناور 18

اثر سولفور...................... 21

اثر دمای تبخیر ماده خام......... 23

اثر هیدروژن..................... 25

2)ریسندگی الکترو اسپینینگ............. 27

1-2)تئوری و فرایند ریسندگی الکترو اسپینینگ27

2-2)ریسندگی الکترو اسپینینگ...... 29

1-2-2)ریسندگی الکترو اسپری... 29

2-2-2)ریسندگی الکترو مذاب.... 30

3-2-2)ریسندگی الکترو محلول... 32

3-2)شروع جریان سیال پلیمری وتشکیل مخروط تیلور 35

4-2)ناپایداری خمشی............... 36

5-2)ریسندگی الیاف نانو پلیمری.... 38

6-2)ساختار ومورفولوژی الیاف نانو پلیمری38

7-2)پارامترهای فرایند و مورفولوژی لیف 39

1-7-2)ولتاژ اعمال شده......... 39

2-7-2)فاصله جمع کننده-نازل.... 40

3-7-2)شدت جریان پلیمر.......... 41

4-7-2)محیط ریسندگی............. 41

8-2)پارامترهای محلول............. 42

1-8-2)غلظت محلول.............. 42

2-8-2)رسانایی محلول........... 43

3-8-2)فراریت حلال.............. 43

4-8-2)اثر ویسکوزیته........... 44

9-2)خواص الیاف نانو.............. 45

1-9-2)خواص حرارتی............. 45

2-9-2)خواص مکانیکی............ 46

10-2)مزایای ریسندگی الکترو....... 46

11-2)معایب ریسندگی الکترو........ 48

12-2)بررسی اهداف ایده ال در ریسندگی الکترو49

13-2)ریسندگی الیاف دو جزئی پهلو به پهلو51

14-2)خصوصیات الیاف الکترو ریسیده شده 53

15-2)ریسندگی الکتریکی الیاف نانو از محلولهای پلیمری54

16-2)ریسندگی الکترو الیاف پر شده با نانو تیوبهای کربن58

17-2)تعیین خصوصیات مکانیکی و ساختاری الیاف کربن الکترو ریسیده شده68

فصل سوم : کاربردهای مختلف الیاف نانو و نانوتکنولوژی در صنعت نساجی

مقدمه................................. 84

1-3)الیاف نانو گرافیت و کربن.......... 85

2-3)نمونه بافت و تزریق دارو........... 85

3-3)الیاف نانو با خاصیت کا تا لیزوری.. 87

4-3)فیلتراسیون........................ 88

5-3)کاربرد های کامپوزیتی.............. 90

6-3)کاربرد های پزشکی.................. 91

1-6-3)پیوندهای شیمیایی............ 91

2-6-3)نمونه بافت.................. 92

3-6-3)پوشش زخم.................... 93

4-6-3)تزریق دارو.................. 94

5-6-3)دندانپزشکی.................. 94

7-3)مواد آرایشی....................... 95

8-3)لباس محافظتی...................... 96

9-3)کاربرد الکتریکی و نوری............ 97

10-3)کشاورزی.......................... 97

11-3)کاربردهای نانو تکنولوژی در نساجی. 98

1-11-3)دفع آب(ابگریزی)........... 98

2-11-3)محافظت در برابر اشعه uv.... 100

3 -11-3)ضد باکتری101

4-11-3)آنتی استاتیک103

5-11-3)ضد چروک104

12-3)کنترل کیفیت در تولید کامپوزیتهای الیاف نانو الکترو اسپان105

توزیع یکنواختی الیاف نانو106

سنجش الیاف بصورت اتوماتیک108

آزمایش مقاومت در برابر عوامل محیطی109

دستگاه آزمایش خمیدگی DL110

13-3)الیاف نانو کامپوزیت الکترو اسپان برای تشخیص بیو لوژیکی اوره111

14-3)تاثیر افرودن الیاف کربن بر روی خواص مکانیکی و کریستالی شدن پلی پروپیلن116

ضمیمه 125

نتیجه 129

منابع و مآخذ131