منابع پایان نامه درباره صنعت مواد

ف ترموفرم برای مصارف صنعتی . همچنین گزارش شده که نانو رس در بطری های پلاستیکی ، آبمیوه را تازه نگه می دارد و ماندگاری آن بالای 30 هفته خواهد بود . (مجید،2013)
ذرات درمقیاس نانو دسته بندی می شوند به : نانو ذرات، نانو لوله ها و نانو لایه (وابسته به ابعاد آنها) (الکساندرا،2000 ؛ هرون42، 1998)
نانو ذرات ایزوتروپیک سیلیس سه اندازه در مقیاس نانو دارند. از سوی دیگر، نانو لوله ها و بلور ها دو اندازه در محدودهی مقیاس نانو دارند در حالی که سومی در آن سوی این محدوده است، بدین ترتیب ساختار های فیبر مانند را شکل می دهند(کومار43، 2009)
تفاوت بین نانو لوله ها و نانو بلور ها این هست که نانو لوله ها تو خالی هستند در حالی که نانو بلور ها تو پر هستند. در حال حاضر نانو رس تجاری ترین نانو ذرات مورد استفاده هستند و 70 درصد از ارزش کل بازار هستند (سیلوسترا44، 2011)
سیلیکات های لایه ای ، که حداقل یک اندازه (بعد) در محدوده مقیاس نانو را دارند، در فرم ورقه / صفحه ی کوچک از مقدار کمی نانومتر ضخامت، به هزاران نانو متر ضخامت هستند .
نانو رس به طور کلی استفاده شده در مونتموریلنت . شامل دو ورقه چهار وجهی از سیلیس تبدیل شده به یک ورقه هشت وجهی از اکسید آلومینیم است(مجید، 2013)
نانو خاک رس که به طور طبیعی از سیلیکات آلومینیوم به وجود می آید، اصولا از مواد معدنی دانه ریز دارای ساختار طبیعی با هندسه ی صفحه مانند تشکیل شده است. ساختار صفحه ای سیلیکات های آب دار به طور کلی به فیلو سیلیکات ها ( مواد معدنی سیلیکات ورقه ای) نسبت داده می شود. نانو رس ها به طور طبیعی موادی ارزان و محیط دوست هستند و کاربرد های مختلف دارند. نانو رس ها به طور گسترده از نظر کاربرد های عملی مورد مطالعه قرار گرفته اند از قبیل : زمین شناسی، کشاورزی، ساختمان سازی، مهندسی و کاربرد های محیطی . آنها یک راهکار جالب برای رفع آلودگی خاک ها، آب های زیر زمینی، رسوبات و آب رو های صنعتی فراهم می کنند.(گاریدو45، 2010)
آنها همچنین به طور گسترده مواد مورد استفاده در محصولات دارویی از جمله به عنوان رقیق کننده دارو و عوامل فعال به کار می روند.(کارتترو46، 2009)
سالانه میلیون ها تن از این مواد استفاده می شوند و کاربرد های آن ها با نرخ رشدی مشابه رشد محصولات ملی در حال رشد است.(مجید، 2013)
مواد معدنی خاک رس اساسا از ورقه های چهار وجهی و ورقه های هشت وجهی ساخته می شوند و ممکن است به سه ذستهی عمدهی وابسته به شماره وترتیب ورقه های چهار وجهی و یا ورقه های هشت وجهی تقسیم شوند. این ها آرایش های 1: 1 ،1: 2 ، 1: 1:2 را در بر دارند. نانو رس 1: 1 در بر دارندهی یک ورقهی چهار وجهی و نانو رس 1: 2 یک ورقهی هشت وجهی قرار گرفتهی بین دو ورقهی چهار وجهی و نانو رس 2:1:1 دارای یک ورقهی هشت وجهی نزدیک به یک لایه 2:1.(یودین47،2008)
نانو پر کننده ها دارای یک نقش حیاتی برای افزایش قابلیت اجرایی کامپوزیت به وسیله بهبود ویژگی های آنها از قبیل: مقاومت مکانیکی، پایداری حرارتی و ویژگی های ممانعتی هستند. پارامترهای مشخصاتی که به طور گسترده در اصلاح ویژگی های کامپوزیت های مختلف شرکت می کنند عبارتنداز: اجزای پر کننده ها، اندازه و شکل آن ها و کشش آن ها به سمت ماتریکس مواد. نانورس پر کننده ماتریکس پلیمرها مبنی بر نانو کامپوزیت ها باعث توجه زیادی به صنعت مواد به دلیل افزایش قابلیت اجرایی آنها شده اند. این فضا به وجود آمده بود با این شناخت که خاک رس ورقه ورقه شده میتواند نشان دهد استحکام بالاتر، مدول و ویژگی های ممانعتی بالاتر در مقایسه با ماتریکس پلیمر دستنخورده . با پیشرفت های اخیر در نانو تکنولوژی ، ارتباط ویژگی های مواد با اندازه پر کننده بسیار جذاب بوده است. مطالعات متفاوتی درباره الحاق نانو ذرات متفاوت به ماتریکس انجام شده است (کریئگل48، 2008)
اگر چه ، صنعت بسته بندی اخیراً تمرکز کرده روی ذرات ریز نانوخاک رس به دلیل در دسترس بودن، هزینه کم، توانایی فرایند آسان و قابلیت اجرایی کم . (مجید، 2013)
پلیمر ها جایگزین مواد مرسوم (شیشه، سرامیک، فلزات، کاغذ و تخته) در بسته بندی مواد غذایی شدند به دلیل کاربرد، وزن کم، هزینه کم و قابلیت فرآیند. اگر چه، استحکام آن ها و قابلیت مقاومت در برابر تغییر شکل کمتر از فلزات و سرامیک ها است (جردن49، 2005)
به علاوه ، نفوذ پذیری ذاتی آن ها به گاز ها و بخارات محدودیت دیگر آن ها در بسته بندی غذاست
در دو دهه اخیر، یک دسته جدید از پلیمر های پر شده با خاک رس، با نام نانو کامپوزیت های پلیمر نانو خاک رس (PCNS) توسعه یافته است و تحقیقات زیادی اختصاص یافته برای توسعه PCNS که می تواند کاربرد پلیمر ها برای بسته بندی ماد غذایی با افزودن نانو ذرات را بهبود دهد. (مجید، 2013)
2-7نانودی اکسید سیلیس
روش کاستینگ ،برای فراهم آوردن فیلم های نانوکامپوزیت زیستی بر پایه ژلاتین گاوی با نانوخاک رس هالوسیت و نانو Sio2 به عنوان مواد تقویت کننده استفاده شد. ترکیب شامل ژلاتین با 20% () از گلسیرول به عنوان پلاستی سایزر، با نانوخاک رس هالوسیت و نانو Sio2 (0% ، 2% ، 3%، 4%، 5%،() به ترتیب، ترکیب شد. هر دو نوع فیلم های نانو کامپوزیت خواص مکانیکی و انحلال در آب بهتری را نسبت به فیلم های ژلاتین اولیه نشان دادند. در مقایسه با کنترل، افزایش در محتوای نانو ذرات باعث مقاومت کششی (tensile strength) بالاتر (19/9 تا 39/13 و 22/12 Mpa در نانو خاک رس و nanosio2، به ترتیب ) elastic moduluse بالاتر (3/1 تا 99/2 و 02/3 Mpa% در نانو خاک رس و nanoSio2 ، به ترتیب) با elongation at break کمتر (80/80 تا 72/55 و 31/40% در نانو خاک رس و نانو (Sio2 به ترتیب و انحلال در آب کمتر (99/85 تا 67/69 و 59/69% در نانو خاک رس و nano Sio2 به ترتیب) اگر چه یک کاهش در نفوذ پذیری به بخار آب گزارش شده ولی از لحاظ آماری معنی دار نبود (94/1 تا 50/1 و 73/1 gmm/m2hkpa در نانو خاک رس و nanoSio2 به ترتیب). بین دو نانو ماده استفاده شده، نانو خاک رس هالوسیت بهترین نتایج را در مورد خواص مکانیکی نشان داد. (وون50،2010)
نانو ذرات Sio2 با موفقیت ترکیب شدند با ماتریکس Ni-p برای به وجود آوردن روکش های ترکیبی در غیاب هرگونه سورفاکتانت (مواد فعال در سطح) .نانو ذرات Sio2 که توانا هستند برای پیشرفت قابل توجه خواص مکانیکی پوشش بدون الکترون Ni- P ، باعث افزایش زیاد سختی ذره می شوند. آنالیزEDAX (Energy Dispersive Analysis of x-ray ) که انجام شد روی سطح و بخش های عرضی به کار رفته از هر دو پوشش، نشان داد که تقریبا هیچگونه تغییری در محتوای فسفر بخش های به کار رفته وجود نداشت. سطح بدون الکترون Ni- P به کار رفته به نظر می رسد که نرم بود در مقایسه با کمی ترکیبات کروی بدست آمده ناشی از افزودن ذرات. ترکیب ذرات در سرتاسر بخش های عرضی روکش (پوشش) یکنواخت بود. مخلوط نتایج بدست آورده از XRD (X-Ray diffradion) برای هر دو پوشش نشان داد که ذرات روی ساختار اثر نمی گذارند. مقاومت به خوردگی بیشتر بدست آمد برای Ni- P /nano – Sio2 بیش از پوشش Ni- P که می تواند به یک کاهش در منطقه فلزی مؤثر در دسترس برای خوردگی نسبت داده شود.( ربیع زاده، 2011)
نانو کامپوزیت های زیست تجزیه پذیر پلی استر آمید از طریق مخلوط کردن پلی استر آمید با nanoSio2 و nano – CaCo3 بوسیله اکسترودر مارپیچ دوقلو فراهم شدند. صافی نانو می تواند هر دو خصوصیت خواص مکانیکی و نرخ هیدرولیز پلی استرآمید را در محدوده غلظت بحرانی افزایش دهد جایی که یک انتقال نفوذی ایجاد شد در5% برای پلی استر آمید پر شده با nanoSio2 و 8% برای پلی استر آمید پرشده با nano – CaCo3 (لیو51، 2007)
در سال های اخیر چندین تحقیق نشان دادند که استحکام سیمان کم سن (مدت کوتاهی از ساختنشان گذشته) و 28 روزه ملات و بتن با استفاده از مقدار کمی از نانو سیلیس افزایش یافته است.
مقاومت بیشتر مخلوط شده با نانو سیلیس در مقایسه با گاز (بخار) سیلیس گزارش شده برای ملات و بتن.
نانو سیلیس همچنین استفاده می شود برای افزایش استحکام سریع بتن با خاکستر بادی .
اگر چه هیچ اطلاعاتی در دست نیست که آیا نانو سیلیسن می تواند برای کاهش زمان سفت شدن سیمان و افزایش استحکام سریع بتن با حجم (ظرفیت ) بالای GGBFS (Ground granulate blast – furnace slag ) استفاده شود.( هونگ زانگ ، 2012)
با الحاق نانو سیلیس در حجم بالای خمیر تفاله سیمان طول دوره سکون کوتاهتر شده بود و نرخ آبگیری سیمان و تفاله تسریع شده بودند. استحکام تفاله ملات ،با کاهش اندازه ذرات سیلیس در بردارندهی سن کم به طور کلی افزایش یافت.(هونگ زانگ52، 2012)
برای پراکندگی مناسب نانو سیلیس اولتراسونیکاسیون نانو سیلیس با آب ، نسبت به روش مکانیکی مخلوط کردن احتمالاً روش بهتری برای پراکندگی مناسب نانو سیلیس است.
الحاق 2% نانو سیلیس به وسیله توده ای از مواد سیمانی زمان ابتدایی و پایان سفت شدن سیمان را به مدت 95 و 105 دقیقه کاهش داد و 3 و 7 روز استحکام فشاری حجم بالای تفالهی بتن بوسیله 22% و 18%
(به ترتیب) افزایش یافت،( در مقایسه با بتن مرجع (اولیه) با 50% تفاله).
با افزایش مقدار نانوسیلیس، منافذ موئین بزرگ کاهش یافته بود ، از آنجایی که منافذ موئین متوسط در تفاله خمیر سیمان در 28 روز افزایش یافته بود. اگر چه با الحاق نانوسیلیس، منافذ موئین کلی خمیر سیمان به طور قابل توجه تحت تاثیر قرار نگرفتند. قطر بحرانی و آستانه منفذ در خمیر تفاله سیمان، به وسیله الحاق 1% نانو سیلیس تحت تاثیر قرار نگرفتند، ولی با الحاق 2% نانو سیلیس کاهش یافته بودند. تفاوت قابل توجهی در ساختار منافذ مشاهده نشد در میان خمیرهای سیمان با اندازه ذرات متفاوت سیلیس و در میان آنهایی که به وسیله نانو سیلیس اولتراسونیکاسیون شده با آب و به وسیله روش مخلوط کردن مکانیکی فراهم شده بودند
( هونگ زانگ، 2012)
اندازه متوسط ذرات نانو سیلیس از 7 و 12 nm نشان دادند که موثرتر بودند در افزایش دادن نرخ آبگیری سیمان و فعل و انفعالات در مقایسه با گاز سیلیس موثرتر بودند. نانو سیلیس زمان سفت شدن سیمان را کاهش داد و استحکام سریع تفاله بتن با حجم بالا را افزایش داد. اگر چه زمان سفت شدن و استحکام سریع تفاله ی بتن با حجم بالا به طور قابل توجهی بوسیله ی گاز سیلیس مورد تاثیر قرار نگرفتند (هونگ زانگ، 2012)
انواع سیلیکا در طبیعت به دو نوع ترکیبی و آزاد وجود دارد که نوع آزاد آن خود به دو صورت آمورف و بلوری یافت می شود (نیک نام ، 1388)
در سیلیکا ساختمان چهار وجهی از طریق 4 راس خود (از طریق یون های خنثی نشده اکسیژن) به هم متصل هستند و به این ترتیب بار منفی یکدیگر را به طور کامل خنثی می کنند. بدیهی است که در این صورت هر اتم اکسیژن به دو چهار وجهی مجاز تعلق داشته و در نتیجه هر چهار وجهی دارای یک اتم سیلیسیم و چهار نیمه اتم اکسیژن خواهد بود. سیلیکای آزاد بلورین به صورت چند شکل و یا پلی مورف در طبیعت یافت می شود که مهم ترین آنها شامل کوارتز، تری دیمیت و کریستوبالیت است. هنگامی که دو چهار وجهی سیلیکا به وسیله اتم مشترک راس خود به یکدیگر متصل می شوند قاعده مثلثی شکل پایین و قاعده مثلثی شکل بالا نسبت به هم می توانند دارای سه وضعیت مختلف باشند. در کریستوبالیت یکی از قاعده ها نسبت به قاعده دیگر 60 درجه گردش کرده است. در کریستوبالیت اتصال چهار وجهی های مجاور به شکل مستقیم است و این اتصالات حلقه هایی را متشکل از شش اتم سیلیسیم به همراه اکسیژن های مربوطه به

مطلب مرتبط :   منبع پایان نامه ارشد با موضوعمنابع حقوق، بهره بردار، عدم تعادل

دیدگاهتان را بنویسید