نانوکمپوزیت های پلیمری حاوی نانولوله های کربن
چکیده
ما حالت فعلی تحقیق نانوکامپوزیت پلیمری را بررسی می کنیم که در آن پرکننده ها نانو لوله های کربنی تک جداره یا چند جداره هستند. از طریق پس زمینه ما خلاصه موجزی در مورد مواد نانو نوارهای کربنی و تعلیق های آن ها ارائه می کنیم. ما روش های تولید ترکیب نانو نوار / پلیمر مختلف را خلاصه کرده و آن ها را مورد انتقاد قرار می دهیم که شامل ترکیب حلال، ترکیب گدازه، و پلیمری کردن در محل طبیعی با تأکید خاص روی ارزیابی حالت انتشار نانو نوارها می باشند. ما در مورد ویژگی های مکانیکی، الکتریکی، رئولوژیکی (دگردیسی)، حرارتی، و احتراق پذیری بصورت مجزا صحبت می کنیم و می گوییم که چگونه این ویژگی های فیزیکی به اندازه، نسبت ظاهری (طول به عرض)، بارگیری، حالت انتشار، و تخصیص نانو نوارها در نانو کامپوزیت های پلیمری بستگی دارند. در نهایت، چالش های فعلی و مجال های موجود برای ارائه کارامد ویژگی های فوق العاده نانو نوارهای کربتنی در ماتریس های پلیمری را خلاصه می کنیم که امیدواریم فرایند را در این حوزه نوظهور تسهیل نمایند.
1- مقدمه
نانو نوارهای کربنی (CNT) اولین بار توسط Iijima (1) در سال 1991 ارائه شدند، و وجود اولین نانو کامپوزیت های پلیمری تولید شده با استفاده از نانو نوارهای کربنی به عنوان پر کننده در سال 1994 توسط Ajayan و همکارانش (2) گزارش شد. نانو کامپوزیت های قبلی از پر کننده هایی با مقیاس نانو نظیر کربن سیاه، سیلیکا، خاک رس، و نانو فیبرهای کربن (CNF) برای بهبود ویژگی های مکانیکی، الکتریکی، و دمایی پلیمرها استفاده می کردند. نانو لوله های کربنی دارای انعطاف پذیری بالا (3)، چگالی توده پایین (4)، و نرخ طول به عرض بزرگی بودند (معمولاً ca. 300 تا ca. 1000). CNT تلفیق منحصر بفردی از ویژگی های مکانیکی، الکتریکی، و دمایی دارد که باعث می شود نانو لوله ها به بهترین کاندیدها برای مکمل نانو پرکننده های مرسوم در تولید نانو کامپوزیت های پلیمری چند کاربردی تبدیل شوند و یا جایگزین آن ها شوند.
ABSTRACT
We review the present state of polymer nanocomposites research in which the fillers are singlewall or multiwall carbon nanotubes. By way of background we provide a brief synopsis about carbon nanotube materials and their suspensions. We summarize and critique various nanotube/polymer composite fabrication methods including solution mixing, melt mixing, and in situ polymerization with a particular emphasis on evaluating the dispersion state of the nanotubes. We discuss mechanical, electrical, rheological, thermal, and flammability properties separately and how these physical properties depend on the size, aspect ratio, loading, dispersion state, and alignment of nanotubes within polymer nanocomposites. Finally, we summarize the current challenges to and opportunities for efficiently translating the extraordinary properties of carbon nanotubes to polymer matrices in hopes of facilitating progress in this emerging area.
1. Introduction
Carbon nanotubes (CNT) were first reported by Iijima1 in 1991, and the first polymer nanocomposites using carbon nanotubes as a filler were reported in 1994 by Ajayan et al.2 Earlier nanocomposites used nanoscale fillers such as carbon blacks, silicas, clays, and carbon nanofibers (CNF) to improve the mechanical, electrical, and thermal properties of polymers. Carbon nanotubes possess high flexibility,3 low mass density,4 and large aspect ratio (typically ca. 300-1000). CNT have a unique combination of mechanical, electrical, and thermal properties that make nanotubes excellent candidates to substitute or complement the conventional nanofillers in the fabrication of multifunctional polymer nanocomposites.
چکیده
مقدمه
نانو لوله های کربنی
تعلیق های نانو لوله
عامل دار کردن نانو لوله
کامپوزیت های نانو لوله / پلیمر
ساخت کامپوزیت های نانو لوله ای / پلیمری
ترکیب محلول
ترکیب گدازه
روش های دیگر
هم ترازی نانو لوله ها در کامپوزیت ها
ویژگی های مکانیکی
رسانایی الکتریکی
ویژگی های رئولوژیکی
رسانایی گرمایی
ثبات گرمایی و اشتعال پذیری
نتایج
ABSTRACT
1. Introduction
2. Carbon Nanotubes
3. Nanotube Suspensions
4. Nanotube Functionalization
5. Nanotube/Polymer Composites
5.1. Fabrication of Nanotube/Polymer Composites
5.2. Alignment of Nanotubes in the Composites
6. Mechanical Properties
7. Electrical Conductivity
8. Rheological Properties
9. Thermal Conductivity
10. Thermal Stability and Flammability
11. Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه