Kompozit malzemeler, fiziksel olarak farklı iki veya daha fazla fazın (mikro-yapısal olarak) bir karışımı olarak tanımlanabilir; öyle ki, yığın özellikleri, bireysel bileşenlerinkinden farklı ve üstündür. Kompozit malzemelerde, takviye lifi/parçacıkları, matris adı verilen sürekli bir faza gömülür.

Takviye sert malzemelerdir ve maksimum yüke dayanabilir ve istenen özellikleri sağlayabilir. Takviye fazlarını yerinde bağlayan matris, gerilmeleri oluşturan takviye malzemeleri arasında dağıtır. Başka bir katman kompoziti türü, laminatlar olarak adlandırılır. Bu laminatlarda, takviye katmanları, alternatif matris katmanları ile birbirine bağlanır.

Kompozitlerde, Polimerler, kolaylıkla temin edilebildikleri, hafif oldukları ve arzu edilen şekle kolayca kalıplanabildikleri için ideal matris malzemeleri oluştururlar. İki farklı önemli polimer sınıfı; termoset-plastikler ve termo-plastikler. Termoset plastikler, ısıtıldığında geri dönüşü olmayan bir şekilde sertleşir.

Termoset plastikler genel olarak yumuşak-katı veya sıvıdır. Kürleme/ısıtma çapraz bağı arttırır ve iyi bağlanmış üç boyutlu moleküler yapı geliştirir. Kürleme işlemi geri döndürülemez; erimek yerine ayrışır. Termoset plastikler; vulkanize kauçuk, cam elyaf, polyester reçine, poliüretan, melamin, Bakalit, silikon ve epoksi reçine.

Termoplastikler yüksek sıcaklıkta erir, ancak soğutulduğunda sertleşir. Malzemeler tekrar tekrar ısıtılabilir ve yeniden şekillendirilebilir. Termoplastik şunları içerir; polietilen (PE), polipropilen (PP), polivinil klorür (PVC), polistiren (PS) ve polyester (PET) vb.

Her iki plastiğin bir dezavantajı, düşük yük taşıma kapasitesidir (düşük elastik modül G). Termoplastikler, ısıtıldıkça gözle görülür şekilde yumuşar. Modülleri azalır ve daha yüksek sıcaklıklarda sürünmeye (zamanla yavaş yavaş deforme olmaya) başlarlar. Bu sınırlamayı aşmak için çaba harcanmaktadır.

Polimerin inorganik dolgu ile doldurulması modülü arttırır ve ısı bozulma sıcaklıklarını arttırır. Genellikle dolgu maddelerinin eklenmesinin, kompozitin toplam malzeme maliyetini düşürmek olduğu düşünülür. Ancak bu nadiren olur. Polietilen (PE) ve PP, dolgu maddelerine kıyasla birim hacim başına en ucuz olanlardır.

Herhangi bir ortak dolgu maddesinin eklenmesi bu polimerlerin malzeme maliyetini arttırır. Bununla birlikte, dolgu ilavesi, birçok avantaj ve doğal olarak bazı dezavantajlar ile polimerin hemen hemen her özelliğini değiştirir. Kompozitin özellikleri, eklenen dolgu maddesinin hacim yüzdesine bağlıdır ve genellikle bileşen malzemelerinin özellikleri arasındadır. Yoğunluk, modül ve akma mukavemeti gibi bazı özellikler karışım kuralı (hacim oranı) ile tahmin edilebilir.

İyi kompozitler yapmak için polimerler, mühendislik, dolgu maddeleri ve yüzey bilimi hakkında bilgi sahibi olmak gerekir. Bu nedenle kompozitlerin incelenmesi ve uygulanması bu kadar zorlu, büyüleyici ve ödüllendiricidir.

Toplu Kil Malzemelerinden Nano-kil Geçiş

Tanım gereği gidersek, tabaka kalınlığı nano ölçekte olduğu için doğal killer bile nano yapılı kil olarak adlandırılabilir. Kilde silika-oksijen tetrahedronların ve alüminyum veya magnezyum-oksijen oktahedronların farklı birleşim şekli, çeşitli nano katmanlı yapıların oluşumuna yol açar.

Bu nano tabakalar, ara katman katyonları ile sandviç yapı oluşturmak için kağıt tabakaları gibi üst üste istiflenir. Ancak nano yapılı malzemelerin avantajları, doğal varoluşlarında boyutlarının daha büyük olması nedeniyle tam olarak gerçekleştirilememiştir. Bu, nano-kil sentezi ile ilgili araştırma ve yeniliği yönlendirir.

Bu katmanlar bir sistemde ayrılabilirse, nanomalzeme özellikleri tam olarak keşfedilebilir. Son zamanlarda, yalnızca çok sayıda araştırma çalışması, pul pul dökülme adı verilen iki boyutlu kil malzeme katmanlarını ayırma tekniklerine odaklanmaktadır. Toplu kil malzemelerindeki tek tek katmanlar, ara katmana polimer (polimer-kil kompoziti) veya su molekülü eklenerek ayrılır.

Polimer/kil kompozitleri genel olarak üç kategoriye ayrılır. Birincisi konvansiyonel kompozitler; kil malzemeleri sadece polimer matris ile karıştırılır. Kil kümelenmiş parçacıklar, polimer sistemlerinde orijinal kümelenmiş durumlarını kaybederler. Bireysel kil parçacıklarına taktoidler denir.

İkincisi, interkalasyonlu nanokompozitlerdir; polimer molekülleri kil ara katmanına girer ve kil trombositleri arasında sandviçlenir. Üçüncüsü, pul pul dökülmüş nanokompozitlerdir; tek tek 1 nm kalınlığındaki kil katmanları, sürekli polimer/matris içinde ayrılır. Bu üç farklı durumdaki kil parçacıklarının durumu XRD ile incelenebilir.

Nano malzeme örnekleri
Nano malzeme çeşitleri
Biyo nano malzemeler
Nanomalzemeler
Nanomalzemelerin kullanım Alanları
Nano boyutta değişen özellikler
Nano malzeme üretimi
Nano malzeme Nedir

c ekseni boyunca bazal aralık arttıkça, bununla ilgili XRD pikleri daha düşük bir teta değerine hareket edecek ve pul pul dökülmede tamamen kaybolacaktır. Yukarıdaki tartışmaya dayanarak, polimer-nano-kil sistemi, taktoid, ara katkılı kil ve pul pul dökülmüş kil-kompozitler olarak sınıflandırılabilir.

Kristal Demetlerin veya Agregaların Ayrıştırması: Başlangıç ​​olarak, kil nano sistemini kümelenmiş kil nano parçacıkları olarak görselleştirebiliriz. Toplanmış formda nanoparçacıklar (nanorodlar, nanolifler, nanotüpler, nanolevhalar) ile yakından ilişkilidir, haftalar arası etkileşimler olabilir.

Kil nano sistemlerin diğer formları ise; (1) taktoid; bireysel kil parçacıkları, (2) ara katkılı kil; kil trombosit ve (3) pul pul dökülme arasındaki polimer; trombosit düzenli istiflemeyi gevşetir. Nanokil sisteminin daha iyi mekanik özelliklerini elde etmek için agregaların verimli bir yöntemle ayrılması gerekir. Doğal olarak oluşan kil nano çubuklar veya nano lifler genellikle toplu kristal demetleri veya agregaları olarak bulunur. Suda veya yaygın organik çözücülerde dağılması çok zordur.

Taktoidler: Bazı durumlarda kil galerisi, öncelikle kil tabakaları arasındaki güçlü etkileşim ve polimerlere veya çözücülere olan zayıf afinitesi nedeniyle genişlemez. Bununla birlikte, partikül agregaları zayıf bir şekilde bağlanır ve sararma stresi ve sonifikasyon şeklinde çok az kuvvetle ayrılabilir.

Böylece daha az şişme ile veya hiç şişme olmadan iyi ayrılmış ayrı parçacıklar halinde dağıtılabilir. Bu, taktoid yapıların oluşumuna yol açar; bireysel kil parçacıkları bir matris sisteminde dağıtılır. Nano-kil partikülleri homojen olarak dağılır.

c ekseni boyunca düzlemler arası mesafe, bazal düzlem aralığı olarak tanımlanır. Polimer bu ara düzlemlerin arasına girerse interkalasyon olarak adlandırılır. Girmezse, kil d100 aralığı değişmeden kalır ve kompozit taktoiddir. Bu kompozitte, polimer matrisinde 2-20 tabaka kil (küçük taktoidler) iyi dağılmıştır.

The post Nanokil-Polimerler – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları  first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Nanomalzemeler, boyut boyutu 1 ila 100 nm arasında değişen bir veya daha fazla dış boyuta sahip malzemeler olarak tanımlanır. Nobel ödüllü bir Amerikalı fizikçi olan Richard Feynman, nanoteknolojiye modern ilginin başlamasıyla geniş çapta kredilendirildi. 1959 yılında, bir Amerikan Fizik Derneği’nin yıllık toplantısında “Altta çok yer var” başlıklı vizyoner bir konuşma yaptı.

Konuşmasında, küçük ve kesin araçlar kullanarak atom düzeyinde tek tek atomları ve molekülleri manipüle etmenin kavramsal temellerini attı. 1974 yılında bir Japon Profesör Norio Taniguchi, bu alanı nanometre ölçeğinde imalat malzemelerinin hassasiyet seviyesini tanımlayan “nanoteknoloji” olarak adlandırmıştı.

Geçtiğimiz on yıllarda, nanomalzemeler olağanüstü fizikokimyasal özellikleri nedeniyle nanoteknolojilerin önemli bir ürünü olarak dünya çapında patlayıcı bir şekilde büyüyor. Nanomalzemeler, üstün mekanik, kimyasal ve fiziksel özelliklerin yanı sıra yüksek yüzey/hacim oranına sahip oldukları için benzersiz fonksiyonel uygulamalar sunar.

Çeşitli uygulamalar için yüksek işlevselliğe ve uygun özelliklere sahip nanomalzemelerin üretilmesi esastır. Genel olarak, nanomalzemeleri sentezlemek için “Yukarıdan aşağıya” ve “Aşağıdan yukarıya” yöntemler olmak üzere iki yaklaşım vardır.

“Yukarıdan aşağıya” yaklaşım için, atomik düzeyde belirli bir kontrol olmaksızın dökme malzemelerden yapılar ve cihazlar yapmayı içerir. “Yukarıdan aşağıya” yönteminin ana faydalarından biri, endüstriyel ortamda büyük ölçekli üretimdir.

Bununla birlikte, bu yöntemin ana eksiklikleri, yüksek maliyet ve enerji tüketimi, uzun işlem süresi ve yüzey yapılarının deformasyonudur. Mekanik frezeleme, kesme, kimyasal aşındırma, lazerle ablasyon, elektro-patlama ve litografiyi içerir.

Aksine, “Aşağıdan yukarıya” yöntemi, kontrollü bir nanoyapı oluşturmak için atomik ölçekli malzemelerin birleştirilmesini içerir. Bu yöntemin avantajları ekonomik teknik, kontrol edilebilir parçacık boyutu, yüzey özellikleri ve biriktirme parametreleridir.

Bununla birlikte, bu yöntemin dezavantajları, seri üretimde zorluktur ve nanomalzemelerin kimyasal olarak saflaştırılması gerekir. Fiziksel ve kimyasal işleme “Aşağıdan yukarıya” yöntemleri, eğirme, atomik katman biriktirme, buhar fazı biriktirme, elektrolitik biriktirme, kendiliğinden oluşan tek katman, sprey piroliz ve sol-jel yöntemidir.

Nanomalzemelerin Türü

Organik ve inorganik kategorilere ayrılabilen çeşitli nanomalzemelerdir. Organik gruplar için fulleren, tek duvarlı karbon nanotüp (CNT), grafen ve buckyball gibi karbon bazlı nanomalzemelerden oluşur. Öte yandan, inorganik grup ayrıca metal, metal oksit ve kuantum noktaları kategorilerine ayrılabilir.

Yaygın olarak kullanılan metal ve metal oksit nanomalzemeler altın (Au), alüminyum (Al), gümüş (Ag), bakır (Cu), çinko (Zn), alüminyum oksit (Al2O3), silikon oksit (SiO2), demir oksittir (Fe2O3). ), titanyum dioksit (TiO2) ve bakır oksit (CuO). Ayrıca, kuantum noktalarının örnekleri kadmiyum selenit (CdSn) ve çinko sülfürdür (ZnS).

Nanomalzemeler, şekillerine ve boyut sayılarına göre birkaç sınıfa ayrılabilir. Örneğin, sıfır boyutlu (0-D), tek boyutlu (1-D), iki boyutlu (2-D) ve üç boyutlu (3-D). 0-D nanomalzemeler, fulleren, altın ve gümüş nanoparçacıklar gibi küresel ve küme formlarında sergiler.

Ayrıca, 1-D nanomalzemeler, örneğin karbon nanotüp (CNT) gibi tüp, tel, fiber veya çubuk formlarında kendini gösterir. Ek olarak, 2-D nanomalzemeler, grafen veya grafen oksit (GO) gibi film veya tabaka formlarındadır. Ayrıca 3 boyutlu nanomalzemeler elmas ve grafit gibi 3 boyutlu yapıdadır.

Bu nanomalzemeler amorf veya kristal yapılarda sergilenebilir. Çeşitli boyutlarda nanomalzeme türlerini göstermektedir. Bu bölümde, çeşitli alanlarda geniş uygulanabilirlikleri nedeniyle karbon bazlı nanomalzemeler vurgulanmaktadır.

Nano malzeme örnekleri
Nanomalzeme üretim yöntemleri
Nanomalzeme Nedir
Nanomalzemelerin sınıflandırılması
Nanomalzemelerin kullanım Alanları
Doğal nanomalzemeler
Nano malzeme çeşitleri
Nano malzeme üretimi

Fulleren (0-D)

Fullerenler, Buckyball veya Buckminister fullerene (C60) olarak da bilinen karbondan oluşan molekülerdir. 1985 yılındaki ilk keşifleri, 10 yıl sonra kimyada Nobel ödülüne layık görüldü. Tüp, elipsoid veya içi boş küresel şekiller şeklinde karbon atomlarından yapılırlar.

Fullerene, olağanüstü dayanıklılık, yüksek elektron afinitesi, olağanüstü radikal süpürücüler ve modifikasyon kolaylığı gibi birçok benzersiz özellik sergiledi.

Bununla birlikte, fulleren’in polar çözücü içinde çözünmemesi, uygulanabilirliğini sınırlamıştır. Son zamanlarda CNT ve grafen bazlı materyallerin araştırılmasına artan odaklanma ile fullerene olan ilgi giderek azaldı.

Karbon Nanotüpler (1-D)

CNT’ler, bir nanometre aralığında çaplara sahip silindirik karbon yapılardır. CNT’ler yapılarına ve geometrilerine göre temel olarak tek duvarlı karbon nanotüp (SWCNT) ve çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) olarak sınıflandırılır. SWCNT, tek bir grafen tabakasının yuvarlanmasıyla oluşturulurken, MWCNT, birden fazla grafen tabakasının yuvarlanmasıyla oluşturulur.

CNT’ler, keşfedilmelerinden bu yana bilimin çeşitli alanlarında büyük ilgi gördü. Bunun nedeni, olağanüstü mekanik, termal ve elektriksel özellikler gibi istisnai ve arzu edilen özellikleridir. Ayrıca, CNT’lerin yüzey özellikleri, gereken uygulamaya göre kolayca tasarlanabilir ve uyarlanabilir.

Farmasötik, tıp, biyosensör, biyoremediasyon, biyoyakıt hücresi geliştirme, tarım ve gıda işleme endüstrilerinde kullanımları gibi CNT’lerle çok çeşitli uygulama olanakları araştırılmıştır.

Grafen ve Türevleri (2-D)

Grafen, iki boyutlu ve altıgen bir petek yapısı şeklinde paketlenmiş tek bir sp2 hibrit bağlı karbon atomu tabakasıdır. 2004 yılında Konstantin Novoselov ve Andre Geim tarafından grafenin keşfi, potansiyel uygulamalarını keşfetmeye büyük ilgi gösterdi.

Grafen ve türevlerinin sentezi için en yaygın kullanılan yöntem, kimyasal buhar biriktirme (CVD), epitaksiyel büyüme ve mekanik eksfoliasyon yöntemleridir. Grafen ve türevleri benzersiz kimyasal, fiziksel, elektronik, optik ve termal özelliklere sahiptir.

Bu mükemmel özellikleri nedeniyle, grafen ve türevleri, biyomedikal, elektronik, biyosensör, enerji depolama ve çevre kirliliği kontrolü başta olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesinde dikkat çekmiştir.

Grafit (3-D)

Grafit, sp2 hibritleştirilmiş kristal yapısı ile zayıf Van der Waals kuvvetleri aracılığıyla çok sayıda grafen levha katmanının bağlandığı katmanlı bir petek yapısıdır. Aynı zamanda dünyanın en yumuşak minerallerinden biri olarak bilinir. Bozulmamış grafit, kristal pul, damar veya yumru ve amorf grafit olmak üzere üç ana tipte sınıflandırılabilir.

Bununla birlikte, bozulmamış grafit, kırılgan yapıları, kesme düzlemleri ve tutarsız mekanik özellikleri nedeniyle sıklıkla kullanılmaz. Grafitin en yaygın uygulaması lityum iyon pillerde, yağlayıcılarda, refrakterlerde ve kurşun kalemlerdedir.

The post Nanomalzeme Mühendisliği – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları  first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).