به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « nanocomposite » در نشریات گروه « مواد و متالورژی »

تکرار جستجوی کلیدواژه «nanocomposite» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • فاطمه هدایتی، میثم جلالی*، سمیرا محمدی، سید مرتضی موسوی خوشدل
    امروزه، ذخیره انرژی یک چالش مهم برای بشر محسوب می شود. ابرخازن ها به دلیل مزایای فراوانی که دارند گزینه پیشنهاد شده امیدوارکننده ای برای ذخیره انرژی هستند. در این پژوهش مواد الکترود نانوکامپوزیتی Co3O4/RGO با ظرفیت ویژه بالا، عملکرد الکتروشیمیایی و پایداری چرخه ای مناسب برای کاربردهای الکتروشیمیایی، به روش هیدروترمال یک مرحله ای روی فوم نیکل رسوب داده شد و با نانوذرات اکسید کبالت مقایسه شد. نمونه های ساخته شده با استفاده از روش های مختلف، از جمله طیف سنجی پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی، طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، و طیف سنجی تبدیل فوریه فروسرخ مشخصه یابی شدند. به منظور بررسی الکتروشیمیایی، نانومواد سنتز شده، در یک سیستم سه الکترودی با الکترولیت هیدروکسید پتاسیم شش مولار، مورد بررسی قرار گرفتند. در این بررسی از آزمون های ولتامتری چرخه ای و شارژ-دشارژ گالوانواستاتیک استفاده شد. ظرفیت ویژه برای نمونه نانوکامپوزیت اکسید کبالت- گرافن 634/8 فاراد بر گرم در چگالی جریان 1/5 آمپر بر گرم به دست آمد. این مقدار برای نمونه نانوذرات اکسیدکبالت، 206/1 فاراد بر گرم بود که افزایش ظرفیت فوق العاده ای را برای نمونه هیبریدی نشان می دهد. عملکرد الکتروشیمیایی مناسب نشان داده شده به دلیل مورفولوژی نانوساختار، ترکیب هیبریدی و طراحی بدون چسب مواد الکترود آماده شده می باشد.
    کلید واژگان: ابرخازن, نانوکامپوزیت, اکسیدکبالت, گرافن}
    F. Hedayati, M. Jalaly *, S. Mohammadi, S. M. Mousavi-Khoshdel
    Nowadays, energy storage has become a crucial challenge for humanity. Supercapacitors have emerged as a promising option for energy storage due to their numerous advantages. In this study, Co3O4/RGO nanocomposite electrode materials with high specific capacity and favorable electrochemical performance and cycling stability for electrochemical applications were synthesized via a one-step hydrothermal method on a nickel foam substrate and compared with cobalt oxide nanoparticles. The synthesized samples were characterized using various techniques, including X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, transmission electron microscopy, and Fourier-transform infrared spectroscopy. For electrochemical evaluation, the synthesized nanostructures were examined in a three-electrode system with a 6 M KOH electrolyte. Cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge tests were performed. The obtained specific capacity for the hybrid sample was 634.8 F/g at a current density of 1.5 A/g. In contrast, the specific capacity for the cobalt oxide nanoparticle sample was obtained to be 206.1 F/g, indicating a significant capacity enhancement for the hybrid sample. The demonstrated favorable electrochemical performance could be attributed to the nanoscale morphology and hybrid composition.
    Keywords: Supercapacitor, Nanocomposite, Cobalt Oxide, Graphene}
  • سید علی حسن زاده تبریزی*، فرهام امین شرعی
    آلودگی آب ها یکی از معضلات اخیر جوامع امروزی می باشد. در سال های اخیر تمرکز زیادی بر یافتن راه های جدید تصفیه آب شده است. خصوصا با ظهور مواد شیمیایی جدید، روش های تصفیه معمول و قدیمی نمی تواند کارایی مناسب را نشان دهد و در نتیجه با ورود این مواد به آب آشامیدنی خطرات زیادی برای انسان ها ایجاد شده است. بنابراین روش ها و مواد جدیدی که بتواند این مواد شیمیایی را به طور موثر از آب حذف کند بسیار اهمیت دارند. جاذب های جدید یکی از موضوع های مورد توجه محققین در سال های اخیر بوده است. در این پژوهش طراحی و تولید پوشش سطح ذرات آلومینا با نانوذرات اکسید روی به روش هیدروترمال برای جذب سطحی آلاینده های آلی آب مورد بررسی قرار گرفته است. برای مشخصه یابی نانوکامپوزیت، از آنالیزهای پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی و پتانسیل زتا استفاده شد. نتایج پراش اشعه ایکس نشان داد که نانوکامپوزیت الومینا-اکسید روی با کریستال های نانومتری توسط روش هیدروترمال به خوبی شکل گرفته است. همچنین واکنش های تشکیل و مکانیزم ایجاد اکسید روی نانوساختار بحث شد. نتایج ریزساختاری نشان داد اندازه ذرات اکسید روی در حدود 45 نانومتر می باشد و از لایه های نانومتری تشکیل شده اند. نتایج جذب نشان می دهد که راندمان حذف رنگ متیل اورانژ توسط نانوکامپوزیت آلومینا- نانوذرات اکسید روی در مقایسه با ذرات آلومینای تک فاز افزایش چشمگیری داشته به طوری که حدود 98 درصد رنگ در مدت زمان 15 دقیقه حذف شد.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, هیدروترمال, اکسید روی, آلومینا, آلودگی آب, متیل اورانژ}
    S. A. Hassanzadeh Tabrizi *, F. Aminsharei
    Water pollution is one of the recent problems of societies. In recent years, there has been a lot of focus on finding new ways to purify water. In addition, the usual and old purification methods cannot effectively remove new chemical pollutants from water. Therefore, these pollutants inflict lots of problems including different diseases. Thus, new methods and materials that can effectively remove these chemicals from water are important. New absorbents have been one of the hot topics for researchers in recent years. In this research, alumina particles were coated with zinc oxide via hydrothermal method. The produced nanocomposites were utilized to remove organic pollutants from water. X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and Zeta potential were used to characterize the nanocomposites. X-ray diffraction results showed that an alumina-zinc oxide nanocomposite was well formed. The formation reactions of nanostructured zinc oxide on the alumina were also discussed. Microstructural studies showed that the size of zinc oxide particles was about 45 nm and zinc oxide particles were composed of nano-size layers. The adsorption results exhibited that the dye removal efficiency of the nanocomposite was significantly increased compared to the pure single-phase alumina. 98% of the methyl orange was removed by the nanocomposite sample within 15 minutes.
    Keywords: Nanocomposite, Hydrothermal, Zinc Oxide, Alumina, Water Pollution, Methyl Orange}
  • سید محمد آقانژاد تولون، جعفر قنبری*
    در این پژوهش اثر افزودن نانوذرات پرلیت بر کامپوزیت پلی اتیلن چگالی بالا/لاستیک طبیعی به منظور بهبود خواص کششی نانوکامپوزیت پرلیت/NR/HDPE به صورت تجربی مطالعه شده است. برای تولید نمونه ها، با استفاده از مخلوط کن داخلی و روش اختلاط مذاب، نانوکامپوزیت پلی اتیلن چگالی بالا / لاستیک طبیعی / پرلیت با درصدهای مختلف تهیه شد. با برش ورق حاصله، نمونه های آزمون کشش تهیه و با انجام آزمون های مورد نیاز، استحکام کششی و درصد ازدیاد طول تا نقطه گسیختگی نمونه های مختلف به دست آمد. برای تحلیل و بررسی تاثیر پارامترهای ترکیب کامپوزیت یعنی درصد وزنی پرلیت و لاستیک طبیعی، از روش بهینه سازی سطح پاسخ و از طرح پنج سطحی مرکب مرکزی استفاده شد. همچنین از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی ریز ساختار نمونه های نانوکامپوزیت و ارزیابی نحوه اختلاط بهره گرفته شد. نتایج نشان داد مقدار پرلیت تاثیر غیر همنوایی روی خواص کششی نانوکامپوزیت حاصل دارد و در برخی موارد منجر به افزایش استحکام و کاهش ازدیاد طول می شود. همچنین، مشخص گردید در صورت توزیع یکنواخت نانوذرات پرلیت در ماده زمینه، حضور این نانوذرات منجر به کوچک شدن اندازه فاز لاستیک طبیعی می شود که به نوبه خود موجب بهبود خواص کششی کامپوزیت حاصل می شود. مقایسه نتایج کسب شده از نمونه های مختلف نشان داد نمونه با نانوذره پرلیت به میزان 7 درصد وزنی و لاستیک طبیعی با 20 درصد وزنی، مقدار استحکام کششی کامپوزیت حاصل به 12 مگاپاسکال افزایش می یابد. با توجه به نتایجی که بهینه سازی چند متغیره ارائه کرد، مقدار بهینه درصد وزنی لاستیک طبیعی و نانوذرات پرلیت به ترتیب برابر 36/89 و 3/00 درصد به دست آمد که در این صورت مقدار استحکام کششی و تغییر طول تا شکست در بیشینه مقدار خود به ترتیب مگاپاسکال 8/32 و 38/89 درصد تعیین شدند.
    کلید واژگان: پلی اتیلن چگالی بالا, لاستیک طبیعی, پرلیت, نانوکامپوزیت, روش سطح پاسخ}
    S.M. Aghanejad, J. Ghanbari *
    In this study, the effect of the perlite nanoparticles on the mechanical properties of a pearlite/NR/HDPE nanocomposite was experimentally investigated. A high-density polyethylene/natural rubber /perlite nanocomposite was synthesized using an internal mixer and a melt mixing method, with varying compositions. Uniaxial tension tests were carried out to obtian the tensile strength and elongation of the samples. The response surface method and the central composite design were employed as experiment design and optimiztion tools to obtian the influence of composite composition parameters, specifically, the weight percentage of perlite and natural rubber. Furthermore, scanning electron microscopy was utilized to inspect the microstructure of the nanocomposite samples, and to evaluate the efficacy of the mixing method. The experimental results derived from the various samples revealed that a sample containing 7 wt.% perlite nanoparticles and 20 wt.% natural rubber demonstrated a significant enhancement in the tensile strength, reaching up to 12 MPa. Moreover, the multivariable optimization data suggested that the optimal weight percentages for natural rubber and perlite nanoparticles were 36.89% and 3.00%, respectively. Under these conditions, both the tensile strength and the elongation at failure point achieved their maximum values, recorded as 8.32 MPa and 38.89%, respectively.
    Keywords: High-Density Polyethylene, Natural Rubber, Perlite, Nanocomposite, Response Surface Method (RSM)}
  • اسماعیل سلیمی*، آوا سبحانی
    در این تحقیق، نانوذرات ولاستونیت سنتز و در دماهای گوناگون کلسینه شدند. ذرات حاصله به پلیمر ژلاتین حاوی دارو افزوده شد و نانوکامپوزیت ژلاتین/ولاستونیت به عنوان حامل داروی جنتامایسین تهیه شد. ساختار و ریخت شناسی ذرات و کامپوزیت های تهیه شده به کمک آنالیزهای پراش پرتو ایکس (XRD)، طیف سنجی مادون قرمز (FTIR)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری  (TEM) ارزیابی شدند. نتایج حاصله نشان دهنده سنتز نانوذرات تک فاز ولاستونیت با اندازه ای کوچک تر از 10 نانومتر بود که در بعضی از نقاط حالت کلوخه ای داشتند. بررسی نرخ رهایش دارو در محیط بافر فسفات با استفاده از دستگاه طیف سنجی نوری ماوراءبنفش (UV) در طول موج ماکزیمم 201 نانومتر نشان دهنده تخریب سریع کامپوزیت و آزادسازی حدود 60 درصد دارو در ساعات اولیه بود که پس از 2 روز تقریبا تمامی دارو آزاد شد. درنتیجه، می توان گفت کامپوزیت حاصله زیست تخریب پذیر است و قابلیت استفاده به عنوان پرکننده نواقص استخوانی و رهاسازی دارو را به صورت موضعی دارد.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, ولاستونیت, رهایش دارو, کامپوزیت زیست تخریب پذیر}
    Esmaeil Salimi *, Ava Sobhani
    In this study, wollastonite nanoparticles were synthesized and calcined at different temperatures. The resulting particles were added to a polymeric gelatin containing drug, and the gelatin/wollastonite nanocomposite was prepared as a carrier for gentamicin drug. The structure and morphology of the prepared particles and composites were evaluated using X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy, Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), and Transmission Electron Microscopy (TEM). The results showed the synthesis of single-phase wollastonite nanoparticles with sizes less than 10 nanometers, which agglomerate in some regions. The drug delivery rate in phosphate buffer solution, as analyzed by UV analysis at λmax=201 nm, indicated rapid degradation of the composite, with about 60% of the drug delivered in the initial hours and complete delivery after 2 days. Therefore, it can be concluded that the resulting composite is biodegradable and has the potential to be used as filler for bone defects and local drug delivery.a
    Keywords: Nanocomposite, Wollastonite, Drug release, biodegradable composite}
  • محمد شریف پور، مهسا سادات میرعلینقی*

    اصلاح سطح گرافن اکسید (GO) با مولکول های زیستی می تواند بر محدودیت های آن از نظر زیست سازگاری، ورود به درون سلول و اثربخشی در دارورسانی غلبه کند و طیف وسیعی از کاربردهای زیست پزشکی را ممکن سازد. در این پژوهش، بیوکامپوزیت گرافن اکسید مغناطیسی عامل دارشده با آمینو اسید L-گلوتامین  (L-Gln/MGO) تهیه شد و به عنوان نانوحاملی مناسب با ظرفیت بارگیری دارو بالا و خواص آزادسازی عالی برای 5-فلویورواوراسیل (5FU)، یک داروی ضد سرطان به کار برده شد. pH  بهینه برای بیشترین میزان جذب دارو در 20 درجه سلسیوس، 4 بود. به دلیل ماهیت گرماده فرایند جذب، با افزایش دما ظرفیت جذب کاهش یافت. برخی مدل های شناخته شده، از جمله شبه مرتبه اول، شبه مرتبه دوم و انتشار درون ذره ای، برای بررسی سینتیک جذب به کار رفتند. علاوه بر این، مدل های لانگمویر، فروندلیچ و ردلیچ-پیترسون برای مطالعه هم دماهای جذب مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد که فرایند جذب پیرو مدل های هم دمای لانگمویر و سینتیک شبه مرتبه دوم است. حدود 26 درصد از 5FU در مایع شبیه سازی شده معده  (pH 2/1) در 37 درجه سلسیوس، در 30 دقیقه اول رها شد، در صورتی که 32 درصد دیگر در مایع شبیه سازی شده روده (pH 4/7)، در طول 30 ساعت بعد آزاد شد. نتایج به دست آمده می تواند برای طراحی یک سامانه بارگذاری کنترل شده و دارورسانی هدفمند 5FU  مفید باشد.

    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, جذب سطحی, رهایش کنترل شده, دارورسانی هدفمند}
    Mohammad Sharifpour, Mahsa sadat Miralinaghi *

    Surface modification with biomolecules can overcome Graphene Oxide (GO) restrictions in biocompatibility, cellular internalization, and drug delivery effectiveness, hence  suitable for a wide range of biomedical applications. In this study, a biocomposite (L-glutamine-functionalized magnetic graphene oxide (L-Gln/MGO)) was prepared and used as a suitable nanoscale carrier with high drug loading capacity and excellent release properties for 5-fuorouracil (5FU), an anticancer drug. The optimum pH for maximum drug adsorption was determined as 4 at 293 K and as the temperature increased, the adsorption capacity decreased due to the exothermic nature of the adsorption process. Some well-known models, including pseudo-first-order, pseudo-second-order, and Intraparticular Diffusion (IPD), were applied to examine the kinetics of adsorption. Additionally, the Langmuir, Freundlich, and Redlich-Peterson models were used to investigate the adsorption isotherms. The obtained results showed that the adsorption process adhered to the Langmuir isotherm and pseudo-second-order kinetic models. Nearly 26% of 5FU was released in the simulated stomach fluid at the pH of 1.2 and temperature of 37 °C in the first 30 minutes while 32% of which was released in the simulated intestinal fluid at the pH of 7.4 during the next 30 hours. The obtained results might be helpful for designing a controllable loading and targeted 5FU drug delivery system.

    Keywords: Nanocomposite, Adsorption, Controlled release, targeted drug delivery}
  • Mohsen Ebrahiminaghani, Mina Neghabi *, Mehdi Zadsar, Hossein Abbastabar Ahangar
    In this paper, we aimed to investigate the linear and nonlinear optical properties of reduced graphene oxide-based metal oxide nanocomposite in comparison with reduced graphene oxide (RGO) and the effect of the process of reducing the oxygen groups of graphene oxide on the change of the nonlinear absorption coefficient of the reduced graphene oxide- zinc oxide (RGO-ZnO) and reduced graphene oxide-zinc oxide-iron oxide (RGO-ZnO-Fe2O4) sample. For this purpose, RGO, RGO-ZnO, and RGO–ZnO-Fe2O4 were synthesized using Hummers and hydrothermal methods, respectively, and then were analyzed using Fourier transform infrared (FT-IR), Ultraviolet-visible absorption (UV-Vis), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), and X-ray diffraction (XRD) were characterized. The XRD and FTIR analysis successfully synthesized RGO-ZnO and RGO-ZnO-Fe2O4 nanocomposites. Also, FT-IR spectroscopy indicated that absorption bands at 3340 cm-1, 1630 cm-1, 1730 cm-1, and 480 cm-1 are related to O-H, C=C, C=O, and Zn-O stretching vibrations, subsequently. The direct energy gap of GO, RGO, RGO-ZnO, and RGO-ZnO-Fe2O4 from UV-Vis spectra was reported to be 3.36, 3.18, 3.25, and 2.7eV, respectively. In addition, the third-order nonlinear optical properties (the nonlinear absorption coefficient) of all samples were investigated using the Z-scan technique with Nd: YAG laser (532 nm, 70 mW), and it was observed that the third-order nonlinear optical properties were increased from 8.3×10-4cm/W for RGO to 5.6×10-3 cm/W for RGO-ZnO-Fe2O4.
    Keywords: Linear, nonlinear optical properties, Reduced graphene oxide, nanocomposite, Z-Scan}
  • Saeedeh Mansoury, Maisam Jalaly*, Mohammad Khalesi Hamedani

    In this study, an epoxy-based nanocomposite reinforced with copper oxide-graphene oxide hybrid was investigated. Initially, the hybrid powder of CuO–GO with a weight ratio of 9:1 was prepared. The hybrid filler with different weight percentages ranging from 0.1–0.5 was used to reinforce the epoxy resin. The prepared samples were analyzed using XRD, FTIR, FESEM, TEM, and tensile testing. According to the XRD results and SEM images, the hybrid powder was successfully prepared, and the mechanical testing results showed an improvement in tensile strength in the composite samples. The best composite sample in terms of tensile strength was the one containing 0.3 wt% of hybrid reinforcement, which exhibited a 73% increase in strength compared to the neat resin sample.

    Keywords: Nanocomposite, Epoxy, Copper oxide, Graphene}
  • نرجس روحی، شاهد حسن پور*
    در این تحقیق، نانومیله های α-MnO2با یک روش جدید آب گرمایی ریخت- کنترل شده در شرایط بدون نیاز به قالب جهت کاربرد در ذخیره سازی الکتروشیمیای انرژی تهیه شد. اکسید گرافن با استفاده از روش هامر اصلاح شده تهیه شد. گروه های اکسیژن دار با استفاده از هیدرازین جهت تولید اکسید گرافن کاهش یافته حذف شدند. نانوکامپوزیت های اکسید گرافن کاهش یافته و دی اکسید منگنز با درصدهای مختلف (G80M20, G40M60, G20M80) ساخته شدند و با روش های مناسب با موفقیت مشخصه یابی شدند. برای بررسی رفتار خازنی الکتروشیمیایی نمونه های مختلف، آزمایش های ولتامتری چرخه ای ، شارژ/تخلیه گالوانوستاتیک در یک سیستم سه الکترودی با محلول Na2SO4 با غلظت 0/5 مولار به عنوان الکترولیت انجام شد. مطالعه طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی و ولتامتری چرخه ای در محلول 10 میلی مولار K4[Fe(CN)6] حاوی KCl با غلظت 0/1 مولار برای مطالعه خواص سطحی الکترود انجام شد و نشان داد که الکترود G40M60 دارای کمترین مقاومت در برابر انتقال بار و نفوذ یونی می باشد. نتایج آزمایش های الکتروشیمیایی رفتار ابرخازنی عالی نانوکامپوزیت G40M60 و پایداری بالای 91 درصد پس از 50 چرخه شارژ-تخلیه در چگالی جریان Ag-1 5 را نشان داد. ظرفیت ویژه برای نانوکامپوزیت G40M60 بیشتر از سایر نمونه ها و معادل با Fg-1 179 /72 در چگالی جریان Ag-1 0/6 محاسبه شد.
    کلید واژگان: ابرخازن, نانوکامپوزیت, دی اکسید منگنز, گرافن کاهش یافته, آبگرمایی}
    N. Rouhi, S. Hassanpoor *
    In this research, α-MnO2 nanorod was synthesized by a novel morphology controlled hydrothermal method in the absence of mold for electrochemical energy storage. Graphite oxide (GO) was synthesized using the modified Hummers method. The oxygenated groups of GO were eliminated by the use of hydrazine to produce the reduced graphene oxide (RGO). Nanocomposites with different percentages were made with reduced graphene oxide (G) and manganese dioxide (M) (G20M80, G40M60, G80M20) and were characterized successfully with appropriate methods. To investigate the electrochemical capacitor behavior of various samples, cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge/discharge (GCD) experiments were performed in a three-electrode system containing 0.5 M Na2SO4 solution as the electrolyte. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV) study in 10 mM K4Fe(CN)6 containing 0.1 M KCl also investigated to evaluate the surface properties of the electrodes. The results of the electrochemical experiments showed that the G40M60 electrode had the lowest resistance to charge transfer and ionic diffiution. The results of electrochemical tests revealed excellent supercapacitor behavior of G40M60 nanocomposite and high stability of 91% after 50 charge-discharge cycles at 5 Ag-1 current density. The specific capacitance for the G40M60 nanocomposite was higher than that of other samples and was calculated as 179.72 F.g-1 in current density of 0.6 A.g-1.
    Keywords: Electrochemical supercapacitor, nanocomposite, MnO2, RGO, hydrothermal}
  • محسن بزرگمهر*، علی قاسمی، غلامرضا گردانی، مجید طاووسی
    مقابله با اثرات مخرب امواج الکترومغناطیس نیاز به موادی با قابلیت تلفات انرژی مغناطیسی و انرژی الکتریکی دارد. اینگونه مواد عمدتا متشکل از یک ماده مغناطیسی و یک ماده رسانای الکتریکی است. در تحقیق حاضر، در ابتدا نانوذرات فریت استرانسیوم آلاییده شده با منگنز و کلسیم با فرمول SrCo2-X(Mn Ca)X/2Fe16O27 (x=0-0/5) به روش هم رسوبی سنتز شدند. سپس این نانوذرات به همراه نانولوله های کربنی عامل دار شده (با نسبت حجمی 1 تا 5 درصد)، کامپوزیتی گردید. از آنالیزهای پراش پرتو ایکس، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی، مغناطومتر نمونه ارتعاشی و آنالیزگر شبکه برداری برای بررسی خواص ساختاری، مغناطیسی و مایکروویو نمونه ها استفاده گردید. نتایج الگوی پراش پرتو ایکس نشان داد که فاز فریت استرانسیوم در همه ترکیبات تشکیل گردیده و اثری از حضور هرگونه ناخالصی ها در نمونه ها وجود نداشت. نتایج میکروسکوپی الکترونی نیز نشان داد که نانوذرات فریتی دیواره خارجی نانولوله های کربنی را به طور کامل پوشش داده اند. نتایج آزمون مغناطومتری نیز نشان داد که با افزایش میزان کاتیون های منگنز و کلسیم در فریت استرانسیوم، مغناطش اشباع کاهش و نیروی پسماندزدا افزایش یافته است. تلفات انعکاس نیز در نمونه های کامپوزیتی به میزان حداقل 30 درصد بیشتر از نمونه های فریتی بود. بیشترین تلفات انعکاس (42/7- دسی بل در فرکانس تشدید 12/1 گیگا هرتز) مربوط به نمونه نانوکامپوزیتی حاوی 5 درصد حجمی از نانولوله کربنی بود. البته براساس نتایج، نمونه حاوی 4 درصد حجمی از نانولوله کربنی پهنای باند جذب بیشتری نسبت به سایر نمونه ها داشت.
    کلید واژگان: فریت استرانسیم, تلفات انعکاس, نانولوله کربنی, امواج الکترومغناطیس, نانوکامپوزیت}
    M. Bozorgmehr *, A. Ghasemi, Gh.R. Gordani, M. Tavoosi
    Dealing with the destructive effects of electromagnetic waves requires materials with the ability to lose magnetic and electrical energies. These materials are mainly composed of a magnetic material and an electrically conductive material. In the present research, at first, strontium ferrite nanoparticles doped with manganese and calcium with the formula of SrCo2-X(Mn Ca)X/2Fe16O27 (x=0.0-0.5) were synthesized by co-precipitation method. Then these nanoparticles were composited together with functionalized carbon nanotubes (with a volume ratio of 1 to 5%). X-ray diffraction analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, field emission scanning electron microscopy, vibrating sample magnetometer, and vector network analyzer were used to investigate the structural, magnetic, and microwave properties of the samples. The X-ray diffraction pattern results showed that the strontium ferrite phase was formed in all compounds, and there was no evidence of any impurities in the samples. FE-SEM results indicated that the particles completely covered the outer walls of the carbon nanotubes. Magnetometer test results also showed that with an increase in the amount of manganese and calcium cations in strontium ferrite, the saturation magnetization decreased and the coercive force increased. Reflection losses were also at least 30% higher in composite samples than those of in ferrite samples. The highest reflection loss (7.42 dB at a frequency of 1.12 GHz) was observed in the nanocomposite sample containing 5% by volume of carbon nanotubes. However, based on the results, the sample containing 4% by volume of carbon nanotubes had a wider absorption bandwidth compared to other samples.
    Keywords: strontium ferrite, reflection losses, carbon nanotubes, electromagnetic waves, nanocomposite}
  • سمانه صاحبیان*، ریحانه رضانیا، ابوالفضل باباخانی

    نانو کامپوزیت های زمینه پلیمری رسانا انتخاب مناسبی به عنوان یک ماده رسانا هستند. در کامپوزیت های پلیمری رسانا با ساختار جدا یش یافته، آستانه نفوذ کمتری از کامپوزیت های رندوم دارند، زیرا ذرات به جای توزیع تصادفی در کل سیستم ، تنها در سطح مشترک ذرات -زمینه پلیمری قرار دارند. در این پژوهش، به منظور دستیابی به رسانایی قابل توجه در درصدهای وزنی کم فاز رسانا، نانوکامپوزیت های CNT/HDPE با ساختار جدایش یافته به روش اختلاط در حالت خشک تولید شدند. به منظور بهبود خواص مکانیکی، فاز پلیمری دوم، که دارای وزن مولکولی کمتر از پلیمر اول است، به این کامپوزیت ها، اضافه شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، وجود CNT ها را در مرزهای گرانول های پلیمری تایید کرد. میزان رسانایی در یک درصد وزنی فاز CNT در کامپوزیت فاقد فاز پلیمری دوم S/m 0491/1 و در کامپوزیت دارای فاز پلیمری دوم S/m 4518/0 و حدآستانه در حضور فاز LDPE و بدون آن برابر Vol% 079/0 گزارش شد. نتایج آزمون کشش نیز بهبود خواص مکانیکی را در کامپوزیت L-2CNT نسبت به H-2CNT نشان داد .تنش تسلیم و کرنش شکست در حضور فاز LDPE به ترتیب 11/26% و 62/208% درصد افزایش داشته است.

    کلید واژگان: ساختار سگرگیت, نانوکامپوزیت, نانولوله کربنی, پلی اتیلن با دانسیته بالا, پلی اتیلن با دانسیته کم}
    Samane Sahebian *, Reyhaneh Rezania, Abolfazl Babakhani

    Conductive polymer matrix nanocomposites are suitable choice as a conductive material. in conductive polymer composites with segregated structure, percolation threshold is lower than random composites by the reason of particles location. In these composites particles are only located at polymers matrix particles interface instead of being distributed randomly throughout the system. in this study, a HDPE/CNT nanocomposites with segregated structure were fabricated by dry mixing method in order to achieve significant conductivity in low weight conductive phase percentages. due to Improve mechanical properties, the second polymer phase, which has a lower molecular weight than first polymer, was added to composites structure. SEM images confirms the presence of CNTs at polymer granules boundaries. The conductivity in one weight percent of CNT phase for composite without second polymer phase was reported as 1.0491 S/m and in composite with second polymer phase was 0.4518 S/m. Tensile test results also show improved mechanical properties in L-2CNT composite compared to H-2CNT.

    Keywords: segregated structure, Nanocomposite, CNT, HDPE, LDPE}
  • Kambiz Hedayati *
    In this article, copper ferrite (CuFe2O4) nanoparticles were synthesized by ultrasonic method without using surfactant. Cadmium oxide (CdO) nanoparticles were also synthesized without capping agent. After that, copper ferrite/ cadmium oxide nanocomposite was synthesized via ultrasonic method. Structural properties of synthesized CuFe2O4 and CdO nanoparticles and CuFe2O4/ CdO nanocomposite were studied using X-ray diffraction (XRD). The morphology of nanostructures was investigated by field emission scanning electron microscope (FESEM). The magnetic properties and hysteresis loop of the produced nanomaterials were investigated using a vibrating sample magnetometer (VSM). Finally, the photocatalytic properties of copper ferrite/cadmium oxide nanocomposite were studied using red acid and blue acid azo dyes.
    Keywords: Nanocomposite, Photocatalytic, Ultrasonic}
  • Farid Mirhoseini *, Behnia Sadat Mirhoseini, Mohammad Noor Mohammad Beigi
    The present study aimed to investigate the feasibility of using the novel type of PMMA/TiO2 nanocomposite film as a highly efficient visible light photocatalyst for photocatalytic degradation of amoxicillin (AMOX) as a model pollutant from aqueous solution and determining its removal efficiency. The prepared PMMA/TiO2 nanocomposite which was prepared by ionic liquid based microemulsion with (0.01 wt.%) of TiO2 content exhibited high photocatalytic activity due to increase in the generated hydroxyl radicals during the mineralization under visible light illumination. The effect of pH as an operating factor was evaluated and it was found that the pH of 7 is optimal pH to achieve the high photocatalytic efficiency. Also we tried to understand the reasons behind this performance of nanocomposites by means of generated hydroxyl radicals. Finally we introduced a survey of the behaviour of this novel PMMA/TiO2 nanocomposite with low loading amount of TiO2 nanoparticles.
    Keywords: Nanocomposite, Visible light active, photocatalytic activity, Amoxicillin}
  • رباب انبارکی، سعید جامعی*، حسین اسکندری، سمیه حاتمی، امیر زمانی
    با توجه به کاربرد های سازه ای کامپوزیت های پلیمری و نیاز روز افزون بر افزایش بیشتر استحکام و سفتی این نوع کامپوزیت ها، همچنین به علت وجود خواص منحصر به فرد نانو لوله های کربن (CNTs)، به بررسی امکان استفاده از نانو لوله های کربن، به عنوان تقویت کننده اضافه در یک کامپوزیت پلیمری پرداخته شده است. در این تحقیق، المان حجمی معرف (RVE) در درصدها و اندازه-های مختلف نانولوله کربنی مورد بررسی و مطالعه قرار می گیرد. ابتدا روابط تحلیلی برای پیش بینی رفتار الاستیک یک المان حجمی معرف ارایه می شود؛ سپس با مدل سازی المان در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس (ABAQUS) رفتار مکانیکی آن مورد بررسی قرار می گیرد. هدف اصلی این تحقیق، مدلسازی و استخراج خواص مکانیکی الاستیک نانوکامپوزیت پلیمری با زمینه رزین اپوکسی همراه با الیاف کربن و شیشه به عنوان تقویت کننده نخست و نانولوله کربنی به عنوان تقویت کننده دوم است. بارگذاری محوری و خمشی به صورت جابه جایی و دوران واحد، به المان اعمال می گردد . نتایج نشان می دهد که سختی محوری و خمشی کامپوزیت تقویت شده با الیاف شیشه و 5% نانولوله کربن (به ازای شعاع داخلی 2 nm) به ترتیب به میزان 83/8% و 244/9% افزایش می یابد در حالیکه این مقادیر برای کامپوزیت تقویت شده با الیاف کربن و با شرایط یکسان، به ترتیب 17.5% و 55% می باشد. از طرف دیگر، افزایش ضخامت نانولوله کربن (کاهش ri) باعث افزایش قابل توجهی در مقادیر مقاومت محوری و خمشی کامپوزیت تقویت شده با الیاف شیشه و کربن می شود.
    کلید واژگان: نانو کامپوزیت, المان سازه های دریایی, نانوفناوری, روش اجزا محدود, نانولوله کربن}
    Robab Anbaraki, Saeed Jamei *, Hossein Eskandari, Somaieh Hatami, Amir Zamani
    Considering the structural applications of polymer composites and the increasing demand for greater strength and stiffness of these types of composites, also due to the unique properties of Carbon Nano Tubes (CNTs), the possibility of using Carbon nanotubes as an additional reinforcement in a polymer composite have been investigated. In this research, the representative volume element (RVE) is studied in different percentages and sizes of Carbon nanotubes. First, the analytical equations for predicting the elastic behavior of a representative volume element are presented, then the mechanical behavior of element is investigated by modeling the element in ABAQUS finite element software. The main objective of this research is to model and extract the elastic mechanical properties of polymer nanocomposite with epoxy resin underlay with carbon and glass fiber as the first reinforcement and carbon nanotube as the second reinforcement. Axial and bending loading is applied to the element as a displacement and single rotation. The results show that the axial and flexural stiffness of glass fiber-reinforced composite with 5 percent carbon nanotubes (inner radius=2nm) increase by 83.8% and 244.9%, respectively, while those for carbon fiber-reinforced composite and with the same conditions, it is 17.5% and 54.9%, respectively. On the other hand, increasing the thickness of carbon nanotubes by 1.5 nm causes a significant increase in the axial and flexural strength values of the composite reinforced with glass and carbon fibers.
    Keywords: Nanocomposite, Marine Structural Element, Nanotechnology, Finite element method, Carbon nanotube}
  • هادی سلیمانی، عبدالحسین فریدون*، علیرضا آلبویه، محمدرضا نخعی
    در این پژوهش، خواص کششی ترکیب نانوکامپوزیت پلی پروپیلن/ لاستیک طبیعی تقویت شده با نانوذرات پرلیت تولید شده به کمک دستگاه مخلوط کن داخلی دو محوره، مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین، از مدلسازی ریاضی آنالیز واریانس با استفاده از روش سطح پاسخ برای مقایسه و تصدیق نتایج آزمون کشش تجربی استفاده شد. نقش هر یک از متغیر های موادی درصد وزنی لاستیک طبیعی و نانوذرات پرلیت بر خصوصیات مکانیکی ترکیبات جدید تولید شده بررسی شد. طبق این بررسی ها، مشاهده شد که مقادیر استحکام کششی و تغییر طول تا شکست در اثر افزایش مقدار لاستیک طبیعی از 20 به 40 درصد وزنی و ثابت بودن مقدار نانوذرات پرلیت در 3 درصد وزنی، به ترتیب 68/14 درصد کاهش (از 92/8 تا 61/7 مگاپاسکال) و 72 درصد افزایش (از 05/51 تا 81/87 درصد) یافت. نتایج بدست آمده از بهینه سازی متغیرها نشان داد، در صورت استفاده از 268/3 درصد وزنی از لاستیک طبیعی و 046/4 درصد وزنی از نانوذرات پرلیت، ماکزیمم مقادیر استحکام کششی و تغییر طول تا شکست به ترتیب 332/8 مگاپاسکال و 38/74 درصد حاصل شد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی بیانگر تاثیر مثبت افزودن نانوذرات به فاز پایه به واسطه کوچک شدن اندازه فاز الاستومری و در نتیجه افزایش استحکام کششی ماده بود. همچنین، پخش مناسب نانوذرات در زمینه پلیمری در نمونه ساخته شده با 5 درصد وزنی پرلیت و 30 درصد وزنی لاستیک طبیعی اتفاق افتاد. اما، با افزایش نانوذرات به 9 درصد وزنی، تراکم و کلوخگی نانوذرات پرلیت در فاز ترموپلاستیکی مشاهده شد.
    کلید واژگان: پلی پروپیلن, لاستیک طبیعی, نانوذرات پرلیت, نانوکامپوزیت, ریزساختار, روش پاسخ سطح}
    Hadi Soleymani, Abdolhosein Fereidoon *, Alireza Albooyeh, Mohammadreza Nakhaee
    In this research, the tensile properties of polypropylene/natural rubber composite reinforced with perlite nanoparticles were studied. The mathematical modeling of analysis of variance using the surface response method was used to confirm the experimental results. The role of each materials variable and the weight percentage of natural rubber and pearlite nanoparticles on the tensile properties of the nanocomposite samples was investigated. It was observed that the values of tensile strength and elongation at break by increasing the amount of natural rubber from 20 wt.% to 40 wt.% and the constant amount of perlite nanoparticles at 3 wt.%, decreased by 14.68% (from 8.92 to 7.61 MPa) and increased by 72% (from 51.05% to 87.81%), respectively. The results obtained from the parameters optimization showed that the maximum values of tensile strength and elongation at break are 8.332 MPa and 74.38% was obtained in the sample with 3.268 wt.% of natural rubber and 4.046 wt.% of perlite nanoparticles, respectively. The scanning electron microscope images showed the positive effect of adding nanoparticles to the polypropylene/natural rubber composite due to the reduction in the size of the elastomeric phase and as a result, the increase in the tensile strength of the composite samples. Also, the proper dispersion of nanoparticles in the polymer matrix phase occurred in the sample with 5 wt.% of perlite nanoparticles and 30 wt.% of natural rubber. However, with increasing the weight percentages of nanoparticles up to 9 wt.%, some agglomerations of pearlite nanoparticles were observed in the thermoplastic phase.
    Keywords: Polypropylene, natural rubber, pearlite nanoparticles, Nanocomposite, Microstructure, surface response method}
  • شیرین کلانتری*، علی شکوه فر
    در این تحقیق هدف سنتز نانوکامپوزیتی با خاصیت فتوکاتالیستی بالا و قابلیت جدایش مغناطیسی به ترتیب به منظور تخریب آلاینده آلی و استفاده مجدد است. بدین ترتیب نانوکامپوزیت سولفیدروی-اکسیدآهن دوپ شده با یوروپیوم با روش سونوشیمی سنتز شد که روشی آسان و کم هزینه است. فتوکاتالیست بعد از آماده سازی با روش‏های آنالیز پراش سنجی پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FE-SEM)، طیف سنجی پراکندگی انرژی پرتو ایکس (EDS)، طیف ‏سنجی فوتولومینسانس (PL)، طیف نورسنج UV ارزیابی شد. قابلیت جدایش مغناطیسی فتوکاتالیست در حضور آهنربا بررسی شد و درصد بالایی از فتوکاتالیست جذب آهنربا شد، بنابراین قابلیت استفاده مجدد امکان‏پذیر می‏باشد. عملکرد فتوکاتالیستی در حضور نانوکامپوزیت سنتز شده برای تخریب رنگ ردامین-بی تحت نور UV-C و مریی بررسی شد، نتایج بازده تخریب 81% و 78% به ترتیب در حضور لامپ UV-C بعد از 3 ساعت تابش و لامپ مریی بعد از 1 ساعت تابش را نشان داد. به علاوه آزمایش پایداری و استفاده مجدد نشان داد که نانوکامپوزیت همچنان بعد از 3 سیکل ظرفیت فتوکاتالیستی خود را حفظ می‏کند.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت, فتوکاتالیست, دوپنت یوروپیوم, اکسیدآهن, سولفیدروی}
    Shirin Kalantari *, Ali Shokuhfar
    The purpose of this research is synthesis of nanocomposite with high photocatalyst property and magnetic separation ability in order to degradation of organic pollutants and reusability, respectively. Therefore, Eu doped ZnS - Fe3O4 nanocomposite is synthesized via sonochemical method which this method is easy and low cost. The synthesized photocatalyst is investigated with X-ray Diffraction Pattern (XRD), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), Photoluminescence Spectroscopy (PL), UV-Vis Spectrophotometry. As a consequence of testing the capability of magnetic separation, the high amount of photocatalyst attracted by the magnet guarantees the property of recyclability. Photocatalytic application in presence of synthesized nanocomposite for degradation of Rhodamine-B dye under UV-C and visible lamp is studied and results showed 81% and 78% degradation efficiency under UV-C lamp for 3 hours and visible lamp for 1 hour, respectively. In addition, stability and reuse investigation showed that the nanocomposite still remains its photocatalytic capacity after 3 cycles test.
    Keywords: nanocomposite, Photocatalyst, Eu dopant, Iron Oxide, Zinc sulfide}
  • محمدرضا اکبرپور، فرید غریبی اصل، هادی راشدی، فاطمه سادات ترک نیک

    در این پژوهش، پوشش نانوکامپوزیت Ni-Co/Gr روی زیرلایه فولاد کم‌کربن به روش آبکاری الکتریکی تحت جریان پالسی معکوس با استفاده از محلول آبکاری وات و در حضور ساخارین همراه با 05/0 گرم بر لیتر گرافن اعمال شد. به‌منظور توزیع بهتر گرافن، محلول آبکاری، در حین پوشش‌دهی، تحت اولتراسونیک قرار گرفت. ریزساختار پوشش توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی ‌و پراش پرتو ایکس و مقاومت به خوردگی آن به‌وسیله آزمون‌های پلاریزاسیون و امپدانس الکتروشیمیایی بررسی شد. نتایج نشان دادند پوشش تشکیل‌شده از آلیاژ نیکل کبالت دارای سطحی صاف و هموار و حاوی حدود 26 درصد وزنی کبالت است که ذرات تقویت‌کننده گرافن در زمینه پوشش جایگذاری شده‌اند. متوسط اندازه دانه‌های پوشش کامپوزیت نیکل کبالت/گرافن، حدود 7 نانومتر بود که تشکیل پوشش با ساختار بسیار ریزدانه‌ را نشان می‌داد. سختی نمونه، با ایجاد پوشش نانوکامپوزیت، از HV220 (سختی فولاد) به HV496 افزایش یافت. نتایج آزمون‌های خوردگی نشان داد که مقاومت به خوردگی نمونه پوشش ‌داده‌شده، از فولاد بدون پوشش بسیار بیشتر است و در اثر اعمال این پوشش، نرخ خوردگی از mm/year 611/0 به mm/year 0029/0 کاهش یافته است.

    کلید واژگان: پوشش دهی, نانوکامپوزیت, آبکاری الکتریکی, گرافن}
    Mohammad Rezamreza Akbarpour, Farid Gharibi Asl, Hadi Rashedi, Fatemeh Sadat Torknik

    In this research, Ni-Co/Gr nanocomposite coating was applied on a low carbon steel substrate based on electrodeposition method under pulse-reverse current using watt plating solution in the presence of saccharin with 0.05 g/L graphene. For better graphene distribution, the plating solution was sonicated. The microstructure of the coating was examined by scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction, and its corrosion resistance was assessed by polarization and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) analysis. The results showed that the coating included Ni-Co/Gr alloy with a smooth surface morphology and contained about 26 % by weight of cobalt. Graphene reinforcing particles were co-deposited on the surface. The average grain size of the Ni-Co/graphene composite coating was obtained as about 7 nm, indicating the formation of a very fine-grained structure. The hardness value of the sample increased from 220 HV (microhardness of the substrate) up to 496 HV followed by nanocomposite coating application. The results of the corrosion tests showed that the corrosion resistance of the coated sample was much higher than that of the uncoated steel. As a result of applying this coating, the corrosion rate decreased from 0.611 mm/y to 0.0029 mm/y.

    Keywords: Coating, Nanocomposite, Electroplating, Graphene}
  • AliAkbar Asgharinezhad *, Ehsan Niknam, Afsanehsadat Larimi

    To prevent a major energy crisis in the near future, it is necessary to assemble efficient electrochemical energy storage devices such as supercapacitors. Herein, a Fe3O4@Fe3S4 nanocomposites coated with polyindole-polythiophene on nickel foam (NF) has been prepared by following a low facile, multistep method. In terms of structural and electrochemical performance, the nanocomposites have been investigated. The electrochemical properties of as fabricated Fe3O4@Fe3S4@PIn-PTh are studied in 2M KOH. A specific capacitance of 100.83 F g−1 at a current density of 2 A g-1. The results of the synthesized sample in comparison with Fe3O4 show that using sulfide metal and polymer component improve the electrochemical performance. These characteristics of Fe3O4@Fe3S4@ PIn-PTh as the active material illustrate a sutiable performance as a cathode material for electrochemical energy storage.

    Keywords: Supercapacitor, Nanocomposite, Fe3O4, Fe3S4, Active Material Synthesis}
  • Komeil Azadikhah, Mehran Davallo, Vahid Kiarostami, Saeid Mortazavi Nik

    In this research, a new polyurethane / strontium hexaferrite / clinoptilolite (PU/SrM/CLP) nanocomposite was synthesized through the in-situ polymerization method, and its chemical stability in both acidic and alkaline solutions was assessed. It was found that the incorporation of CLP and SrM into the PU matrix would enhance the thermal stability of the nanomaterial. The thermal stability of the composite ingredients against the thermal events up to the temperature of 700 °C in an ascending order includes PU, strontium hexaferrite, and CLP zeolite, respectively. As a result, the formed nanocomposite exhibited more thermal stability than PU. Several analytical techniques such as XRF, XRD, FTIR, SEM-EDX, and BET were employed to characterize the physicochemical properties of the nanocomposite. The presence of FTIR peaks at the wavelengths of 1700 cm-1 and 3400 cm-1 confirms the C=O and N–H groups due to the formation of PU in the composite structure, respectively. The pore volume and specific surface area of the Nano sorbent using BET were obtained as 0.5978 cm3/g and 2.60 m2/g, respectively. Based on the Scherrer equation, the adsorbent crystallite size was measured as 12.76 nm at the highest peak (100 %). In addition, The chemical stability of the prepared nanocomposite was assessed in both acidic and alkaline solutions which showed about a 12 % reduction. The point of zero charge (pHpzc) for nano sorbent was 7.4. According to the obtained results, the PU/SrM/CLP nanocomposite can be utilized as a stable and magnetic sorbent in aqueous harsh media, especially in wastewater samples.

    Keywords: Nanocomposite, pHpzc, Chemical Stability, Thermal Stability, Surface Characterization}
  • هادی سلیمانی، عبدالحسین فریدون*، علیرضا آلبویه، محمدرضا نخعی

    پژوهش حاضر به مطالعه اثر افزودن نانوذرات پرلیت و لاستیک طبیعی با درصد های وزنی مختلف بر مدول کششی و استحکام ضربه ای پلی پروپیلن پرداخته است. برای این منظور، نمونه های مختلف با استفاده از دستگاه مخلوط کن داخلی بر اساس استانداردهای آزمون های کشش و ضربه تولید و تست شدند. همچنین با کمک روش بهینه سازی پاسخ سطح (RSM)، نقش پارامتر های ورودی بر پاسخ ها در جهت دست یابی به خواص مکانیکی بهینه و پیش بینی این خواص با مدل های ریاضی در قالب طرح پنج سطحی مرکب مرکزی (CCD) مورد بررسی قرار گرفت. بعلاوه، از آزمون -SEM به جهت مشاهده تغییرات ایجاد شده در ریز ساختار نمونه ها بهره گرفته شد. نتایج نشان داد، افزودن7 wt.% از نانوذرات پرلیت به ماتریس حاوی20 wt.% از لاستیک طبیعی، مقدار مدول کششی را 11.27% افزایش و استحکام ضربه ای را 52.01% نسبت به افزودن 3 wt.% از نانوذرات پرلیت به همان ماتریس کاهش می دهد. نتایج بهینه سازی چند متغیره اثبات کرد که درصد وزنی بهینه نانوذرات پرلیت و لاستیک طبیعی به ترتیب 4.04 و 35.26 wt.% بود. در این صورت بیشترین مقدار حاصل شده برای مدول کششی 508.04 MPa و استحکام ضربه ای 108.52 J/m تعیین شد. با مشاهده تصاویر SEM استنباط شد که تغییر در اندازه فاز الاستومری به جهت استفاده از درصد های وزنی گوناگون تقویت کننده، باعث متفاوت شدن نتایج خواص مکانیکی نمونه ها با یکدیگر شد.

    کلید واژگان: پلی پروپیلن, لاستیک طبیعی, پرلیت, نانوکامپوزیت, روش پاسخ سطح}
    Hadi Soleymani, Abdolhossein Fereidoon *, Alireza Albooyeh, MohammadReza Nakhaei

    The present research has studied the effect of adding perlite and natural rubber nanoparticles with various weight percentages on the tensile modulus and impact strength of polypropylene. For this purpose, different samples were produced and tested using an internal mixer based on the standards of tensile and impact tests. Also, by using of response surface methodology (RSM), the role of input parameters on the responses was investigated in order to achieve optimal mechanical properties and predict these properties with mathematical models in the form of central composite five-level design (CCD). In addition, the SEM test was used to observe the changes made in the microstructure of the samples. The results showed that the addition of 7 wt.% of pearlite nanoparticles to the matrix containing 20 wt.% of natural rubber, the value of the tensile modulus increased by 11.27% and the impact strength by 52.01% compared to the addition of 3 wt.% of pearlite nanoparticles to the same matrix. The results of multiobjective optimization proved that the optimal weight percentage of pearlite nanoparticles and natural rubber was 4.04 and 35.26% wt. respectively. Is. In this case, the highest value obtained for tensile modulus was 508.04 MPa and impact strength was determined to be 108.52 J/m. By observing the SEM images, it was concluded that the change in the size of the elastomeric phase due to the use of different weight percentages of reinforcements has caused the results of the mechanical properties of the samples to differ from each other.

    Keywords: Polypropylene, Natural rubber, Perlite, Nanocomposite, Response surface methodology}
  • Behzad Rahimzadeh, Maisam Jalaly*, Mehrdad Roshan

    Considering the widespread use of aluminum composites in various industries and the emergence of nanomaterials such as graphene and boron nitrite (BN) with their unique properties, aluminum-based nanocomposite reinforced by the graphene-BN hybrid was fabricated at different percentages. For this purpose, the graphene-BN hybrid was prepared and subjected to wet milling along with the aluminum powder. The mechanical properties of the final nanocomposite which was consolidated using the spark plasma sintering (SPS) method were examined. Aluminum-based composite specimens containing 1 wt.% graphene–0 wt.% BN (AGB1), 0.95 wt.% graphene–0.05 wt.% BN (AGB2), 0.90 wt.% graphene–0.1 wt.% BN (AGB3), and 0.85 wt.% graphene–0.15 wt.% BN (AGB4) were fabricated and compared with non-reinforced aluminum (AGB0). The hardness values of 48.1, 51.1, 56.2, 54.1, and 43.6 Hv were obtained for AGB0, AGB1, AGB2, AGB3, and AGB4, respectively. Additionally, tensile strengths of these specimens were 67.2, 102.1, 129.5, 123.7, and 114.7 MPa, respectively. According to the results of the hardness and tensile tests, it was revealed that the AGB2 specimen had the highest tensile strength (93% higher than AGB0 and 27% higher than AGB1) and hardness (17% higher than AGB0 and 10% higher than AGB1).

    Keywords: Nanocomposite, Aluminum, Graphene, Boron nitride}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال