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 « Electrical conductivity » در نشریات گروه « مهندسی شیمی، نفت و پلیمر »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Electrical conductivity» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • سجاد عمرانی، وحید توکلی*
    ارزیابی خصوصیات مخازن کربناته باتوجه به ناهمگنی بسیار زیاد این مخازن، همواره با دشواری ها و عدم قطعیت های زیادی همراه است. اشباع آب یکی از پارامترهای بسیار مهم در ارزیابی این مخازن به شمار می آید. علاوه بر این، تاثیر اشباع آب بر مکانیک سنگ به عنوان یک پدیده ی مهم در مهندسی ژئوتکنیک شناخته می شود. رایج ترین رابطه برای اشباع آب، معادله ی آرچی است. دقت اشباع آب محاسبه شده از طریق معادله ی آرچی به دقت پارامتر های آن از جمله ضریب سیمانی شدن، ضریب پیچاپیچی و ضریب اشباع بستگی دارد. ناهمگنی مخازن کربناته، به طور قابل توجهی بر ضرایب معادله ی آرچی و در نتیجه محاسبات اشباع آب تاثیر می گذارد. در این مطالعه، از 157 داده ی اشباع آب دین استارک، 57 داده ی فاکتور مقاومت سازند، 20 داده ی شاخص مقاومت سازند، 1368 مقطع نازک و 1114 داده های تخلخل و نفوذپذیری تهیه شده از یک چاه اکتشافی در غرب خلیج فارس استفاده شده است. به منظور مدیریت ناهمگنی، از روش های مختلفی از جمله روش راندمان الکتریکی، نشانگر زون جریان و وینلند استفاده شد. پس از دسته بندی سنگ ها با پارامترهای الکتریکی و پتروفیزیکی مشابه، پارامترهای آرچی در دسته های مختلف محاسبه شدند. سپس اشباع آب با استفاده از رابطه ی آرچی در هریک از دسته های تعیین شده، محاسبه و با اشباع آب دین استارک مقایسه شد. علاوه بر این، پارامترهای تاثیرگذار بر دقت اشباع آب، موردبحث و برسی قرار گرفت. نتایج، اهمیت برسی ویژگی های رفتار الکتریکی و شعاع گلوگاه های منفذی به عنوان عوامل کلیدی موثر بر دقت محاسبات اشباع آب را نشان دادند. بر اساس یافته ها، استفاده از پارامترهای ثابت آرچی منجر به محاسبه اشباع آب، بیش از اندازه ی واقعی و در نتیجه، برآورد کمتر از میزان واقعی هیدروکربور در مخازن می شود. یافته ها نشان داد که مدیریت ناهمگنی مخزن به روش راندمان الکتریکی، تاثیر قابل توجهی بر افزایش دقت اشباع آب پیش بینی شده در مقایسه با دیگر روش ها دارد. در مقابل، روش وینلند بیشترین عدم قطعیت را در پیش بینی اشباع آب دارد.
    کلید واژگان: گونه های سنگی, راندمان الکتریکی, ضرایب آرچی, مدیریت ناهمگنی, نشانگر زون جریان, هدایت الکتریکی}
    Sajjad Omrani, Vahid Tavakoli *
    Evaluating the characteristics of carbonate reservoirs, given their significant heterogeneity, is always accompanied by challenges and high uncertainties. Water saturation is a crucial parameter in assessing these reservoirs, and the Archie equation is commonly used for water saturation estimation. Moreover, the effect of water saturation on the mechanical behavior of rock is recognized as an important phenomenon in geotechnical engineering. The accuracy of water saturation calculated through the Archie equation depends on the precision of its parameters, including cementation exponent, saturation exponent, and tortuosity exponent. The heterogeneity of carbonate reservoirs significantly affects the Archie equation coefficients and, consequently, water saturation calculations. In this study, various methods, including the electrical efficiency, current zone indicator, and Winland method, were employed to manage reservoir heterogeneity. Subsequently, Archie parameters were calculated for each category, and water saturation was determined and compared with Dean-Stark water saturation. Furthermore, the influential parameters on the accuracy of water saturation were discussed and examined. To achieve the study objectives, 157 Dean-Stark water saturation data, 57 core plug samples for formation resistivity factor (FRF) determination, 20 core plug samples for measuring formation resistivity index (FRI), 1114 porosity and permeability measurements from core plug samples and 1368 thin sections were utilized from an exploration well in the western Gulf of Persian. Our findings highlight the significance of exploring electrical behavior characteristics and pore throat radii as crucial elements influencing the precision of water saturation calculations. As per the results, employing constant Archie parameters leads to an overestimation of water saturation and, consequently, an underestimation of hydrocarbon reserves. Our analysis illustrates that effectively managing reservoir heterogeneity through the electrical efficiency method significantly improves the accuracy of predicted water saturation compared to other approaches. Conversely, the Winland method exhibits the highest uncertainty in predicting water saturation.
    Keywords: Rock Type, Electrical Efficiency, Archie parameters, heterogeneity management, current zone indicator, Electrical conductivity}
  • Loghman Karimi *
    In this study, a new finishing technique is introduced through treatment of wool fabric with reduced graphene oxide/ZnO nanocomposite. Graphene oxide was coated on to wool fabric by dipping the fabric in graphene oxide solution and drying in an oven. The nanocomposite was synthesized on wool fabric in a single step by reduction of zinc acetate and graphene oxide with sodium hydroxide in the impregnation bath. The homogenous distribution of the reduced graphene oxide/zinc oxide nanocomposite on the fiber surface was confirmed by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and X-ray mapping. X-ray diffraction patterns proved the presence of zinc oxide nanoparticles on the treated wool fabric. Also, the defect analysis based on X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) established the composition of the nanocomposite. Other characteristics of treated fabrics such as antibacterial activity, photo-catalytic self-cleaning, electrical resistance, ultraviolet (UV) blocking activity and cytotoxicity were also assessed. The treated wool fabrics possess significant antibacterial activity and photo-catalytic self-cleaning property by degradation of methylene blue under sunlight irradiation. Moreover, this process has no negative effect on cytotoxicity of the treated fabric even reduces electrical resistance and improves UV blocking activity.
    Keywords: Functional finishing, wool, Reduced graphene oxide, ZnO nanocomposite, Photocatalytic, Electrical Conductivity}
  • کژال ابراهیمی، پیمان ولی پور*، محمد میرجلیلی، حبیب الله طیبی
    این تحقیق با هدف عملیات تکمیل ویژه جهت بهبود خواص کالای پنبه ای و ایجاد ویژگی های چند منظوره همچون فعالیت فتوکاتالیستی، رسانش الکتریکی، مسدود کنندگی اشعه فرابنفش و ضد باکتری انجام شده است. بر این اساس سنتز در محل نانو کامپوزیت گرافن/روی استانات روی پارچه پنبه ای انجام و تاثیر آن بر خواص کالا بررسی شده است. شکل شناسی سطح پارچه به وسیله تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و ساختار شیمیایی آن به کمک طیف نگاری فوتوالکترونی اشعه ایکس (XPS) مطالعه شده است. حضور نانو صفحات گرافن در سطح پارچه پنبه ای سبب بهبود رسانش الکتریکی پارچه های تکمیل شده با نانو کامپوزیت گرافن/روی استانات شده است. فعالیت فتوکاتالیستی پارچه های تکمیل شده از طریق رنگبری محلول رنگزای متیلن بلو تحت پرتودهی نور خورشید بررسی شده و بازده فتوکاتالیستی بالای پارچه های تکمیل شده تایید شده است. همچنین، فعالیت ضد میکروبی پارچه های تکمیل شده به کمک یک باکتری گرم مثبت استافیلو کوکوس اوریوس و یک باکتری گرم منفی اشریشیا کلی بررسی و تایید شده است. افزون بر این، عمل آوری پارچه پنبه ای با نانو کامپوزیت گرافن/روی استانات سبب افزایش قابل ملاحظه خاصیت ممانعتی در برابر اشعه فرا بنفش شده است.
    کلید واژگان: نانوکامپوزیت گرافن-روی استانات, پارچه پنبه ای, فعالیت نورکاتالیزی, رسانندگی الکتریکی, ضدباکتری}
    Kazhal Ebrahimi, Peiman Valipour *, Mohammad Mirjalili, Habib-Allah Tayebi
    This research has been conducted with the objective of multi-functional finishing on cotton fabric forimproving different properties such as photocatalytic activity, electrical conductivity, UV blocking, andantibacterial. To this end, in situ synthesis of graphene/zinc stannate nanocomposite was carried outand its effect on the cotton properties was investigated. The structure and morphology of the fabricsurface has been examined by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and its chemicalstructure has been elucidated by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The electrical conductivityof coated fabrics was improved significantly due to the presence of graphene on the surface of cottonfabrics. The photocatalytic activity of the treated fabrics with graphene/zinc stannate nanocompositewas tested by degradation of methylene blue in aqueous solution under sunlight irradiation, whichdemonstrated excellent photocatalytic efficiency of the nanocomposite. The antibacterial activities of thesamples against two common pathogenic bacteria including Escherichia coli and Staphylococcus aureushave been also assessed, which suggested that the graphene/zinc stannate nanocomposite can functioneffectively as antibacterial agents. Moreover, the nanocomposite finished cotton fabric showed properUV blocking activity.
    Keywords: graphene, zinc stannate nanocomposite, cotton fabric, Photocatalytic activity, Electrical conductivity, antibacterial}
  • امیررضا نامور آمقانی، امیر رضوانی مقدم*، مهدی سلامی کلجاهی، زهرا رنجبر
    در این مقاله با تغییر میزان اکسید شدن سطحی اکسید گرافن ضخامت ناحیه میان فازی تغییر داده شد و به بررسی اثر این ناحیه بر روی خواص رسانایی پرداخته شد. به دلیل شباهت شیمیایی مناسب رزین اپوکسی پایه آب مورد استفاده با گروه های اکسیژنی اکسید گرافن، ناحیه میان فازی بین پلیمر نارسانا و پرکننده رسانا تقویت گردید. طیف سنجی زیر قرمز و وزن سنجی حرارتی به منظور بررسی موفقیت آمیز بودن اکسید شدن گرافن و همچنین طیف سنجی رامان به منظور بررسی نقص ساختاری به وجود آمده بر روی صفحات اکسید گرافنی، انجام شدند. در دید اول، با تکیه بر تیوری ناحیه میان فازی انتظار می رود که با افزایش میزان اکسید شدن نانوصفحات گرافن، رسانایی الکتریکی پوشش های پلیمری افزایش و آستانه فراگیری کاهش یابد. از طرف دیگر، با افزایش اکسید شدن، نقص ساختاری بر روی نانوصفحات اکسید گرافنی افزایش می یابد که به تبع آن انتظار می رود رسانایی پوشش ها با افزایش میزان اکسید شدن اکسید گرافن کاهش یابد. در این تحقیق سعی برآن است تا با توجه به تاثیر متضاد دو عامل ذکرشده، میزان تاثیرپذیری نمونه های نانوکامپوزیتی مطالعه و اثرگذاری هر کدام از عوامل مختلف بررسی شود.
    کلید واژگان: ناحیه میان فازی, نانوصفحات گرافنی, اپوکسی پایه آب, رسانایی الکتریکی}
    Amirreza Namvar Amghani, Amir Rezvani-Moghaddam *, Mehdi Salami-Kalajahi, Zahra Ranjbar
    By varying the level of graphene's surface oxidation in this paper, the thickness of the interphase region was altered, and its influence on the conductivity was investigated. Due to the similarity of water-based epoxy chemical groups with graphene oxide oxygen groups, the interphase region was reinforced. Infrared spectroscopy and thermal gravimetry were performed to evaluate the graphene oxide synthesis, and Raman spectroscopy was also performed to investigate the structural defects on graphene sheets. At first glance, based on the interphase region theory, it is expected that by increasing the oxidation rate of graphene nanosheets, the electrical conductivity of polymeric coatings will increase, and the percolation threshold will decrease. On the other hand, due to increased oxidation, the structural defect on graphene nanosheets increases, and the conductivity of the coatings is expected to decrease. Due to the opposite effect of the two factors mentioned above, the effectiveness of nanocomposite samples was studied, and the impressment of each factor was investigated in this project.
    Keywords: Interphase Region, Graphene nanosheets, Waterborne Epoxy Resin, Electrical conductivity}
  • ماهدخت اکبری طائمه، حامد دائمی*، ایوب شیراوندی، مریم مشایخی

    فرضیه :

     پیوندهای هیدروژنی درون و بین مولکولی در ساختار آلژینات، علت اصلی قابلیت الکتروریسی ضعیف آن است. جانشینی گروه های هیدروکسیل با گروه های سولفات، روش مطلوبی برای بهبود الکتروریسی آلژینات است. در این پژوهش، اثر درجه جانشینی گروه های سولفات بر خواص فیزیکی و شیمیایی محلول های الکتروریسی مانند گران روی و رسانندگی الکتریکی محلول و شرایط الکتروریسی بررسی شده است

    روش ها

    سدیم آلژینات سولفات دارشده (SSA) از واکنش سدیم آلژینات و کلروسولفونیک اسید در حلال فرمامید تهیه شد. به منظور دستیابی به درجه های جانشینی متفاوت از گروه های سولفات، مقدار کلروسولفونیک اسید تغییر داده شد. ساختار شیمیایی آلژینات پیش و پس از فرایند اصلاح شیمیایی با روش های طیف نمایی FTIR و 1HNMR بررسی شد. درجه سولفات نمونه ها با تجزیه عنصری CHNS اندازه گیری شد. سپس، مقدار رسانندگی الکتریکی و گران روی محلول های آبی سدیم آلژینات سولفات دارشده اندازه گیری شد. نانوالیاف سدیم آلژینات سولفات دارشده با فرایند الکتروریسی به دست آمد و با هدف بهبود پایداری آب کافتی با محلول کلسیم کلرید شبکه ای شد. در نهایت، قطر نانوالیاف و خواص مکانیکی نمد نانولیفی به ترتیب با آزمون های SEM و کشش بررسی شد.

    یافته ها

    آزمون های FTIR و 1HNMR تشکیل گروه های سولفات را در ساختار سدیم آلژینات سولفات دارشده تایید کرد. تجزیه عنصری نمونه ها، درجه جانشینی نمونه های SSA1 و SSA0.5 را به ترتیب 0.9 و 0.5 نشان داد. همچنین، رسانندگی الکتریکی و گران روی محلول SSA با افزایش درجه جانشینی به ترتیب افزایش و کاهش یافت. نمونه SSA1 نسبت به نمونه SSA0.5 الکتروریسی بهتری داشت و درصد سدیم آلژینات سولفات دارشده در نمد ریسیده شده بیشتر بود. استحکام مکانیکی نمونه دارای SSA1 در حالت شبکه ای شده کمتر از نمونه دارای SSA0.5 است که دلیل آن را می توان به چگالی اتصال عرضی کمتر SSA1 با کاتیون کلسیم و شکست بیشتر زنجیر های پلیمر در فرایند سولفات دارشدن نسبت داد.

    کلید واژگان: سدیم آلژینات سولفات دارشده, الکتروریسی, درجه جانشینی, رسانندگی الکتریکی, پیوند هیدروژنی}
    Mahdokht Akbari Taemeh, Hamed Daemi *, Ayoub Shiravandi, Maryam Mashayekhi

    Hypothesis: 

    Due to the presence of intra- and inter molecular hydrogen bonding in alginate chemical structure, its electrospinning capability is weak. However, this weakness can be improved through substitution of hydroxyl groups by sulfate groups. This article focuses on the role of degree of substitution of sulfate groups on the physicochemical properties of electrospinning solutions, such as viscosity, electrical conductivity and electrospinning conditions.

    Methods

    Sodium sulfated alginate (SSA) was synthesized through the reaction of sodium alginate and chlorosulfonic acid in formamide as the solvent. The amount of chlorosulfonic acid was varied in order to obtain the SSA samples with different degrees of substitution. The chemical structures of neat alginate and SSA were studied by FTIR and 1H NMR spectroscopy. Degree of sulfation of samples was measured using CHNS elemental analysis, and the electrical conductivity and viscosity of SSA solutions were measured. The SSA nanofibers were fabricated using electrospinning and further crosslinked by a solution of calcium chloride to improve its hydrolytic stability. Finally, the fiber diameter and mechanical properties of the nanofibrous mat were studied by SEM and a tensile mechanical machine.

    Findings

    Both FTIR and 1H NMR analyses have confirmed the formation of sulfate groups in SSA structure. Based on elemental analysis, the degree of substitution (DS) of SSA samples has been measured as 0.9 and 0.5 for SSA1 and SSA0.5, respectively. The electrical conductivity and viscosity of the SSA solutions also increased and decreased by increasing DS, respectively.  The SSA1 sample showed better electrospinning capability and higher SSA content in dry electrospun mat compared to those in SSA0.5 sample. Finally, the crosslinked SSA1 mat revealed a lower mechanical strength compared to SSA0.5 mat due to lower crosslink density and higher chain scission of polymeric chains resulted from sulfation reaction.

    Keywords: Alginate sulfate, electrospinning, degree of substitution, electrical conductivity, Hydrogen Bonding}
  • R. Omer, E. T. B. Al-Tikrity, R. Abed *, M. Khadum, A. H. Jawad, E. Yousif
    Multiple poly (vinyl butyral) (PVB) nanocomposites films embedded with Co3O4,CuO, NiO, TiO2, and Cr2O3 nanoparticles (NPs) were prepared using the casting method. Loading ratios of 0.001 wt.% of the nanoparticles were used in films preparation and the process was conducted at room temperature. The electrical properties of PVB nanocomposites films were analyzed at a frequency of 1-3 MHz. These properties included the dielectric constant (real and imaginary parts (Ɛ' and Ɛ'', respectively)), conductivity (ϬAC), loss factor (tan δ), surface energy loss function (SELF), and volume energy loss function (VELF). These variables showed a significant improvement once the films were filled with the NPs comparing with the blank PVB. Furthermore, a surface morphology examination for the PVB nanocomposites films was conducted using the field emission scanning electron microscopy (FESEM) and energy dispersive x-ray (EDX) spectroscopy. Overall, findings revealed that PVB nanocomposite films showed a higher conductivity compared to the PVB blank. Thus, this type of nanocomposite films could be utilized in photovoltaics, optical devices, and military apparatuses due to their extraordinary features, such as the radiation resistivity.
    Keywords: Poly (vinyl butyral), PVB nanocomposite films, Dielectric Constant, Electrical conductivity, Surface morphology}
  • Hasan Shirani-Faradonbeh, Sara Paydar, Iman Gholaminezad, Sanaz Imanlou, Mohammad Paydar *

    In the present work, a Ruddlesden-Popper oxide, La1.9Sr0.1Ni0.7Cu0.3O4 (LSNC), has been synthesized by solid state reaction for Intermediate-Temperature Solid Oxide Fuel Cells (IT-SOFCs) applications. To investigate the effect of sintering temperature on the microstructure and electrical properties, the LSNC cathode samples were fired in the temperature range of 1000–1300 °C. The crystal structure and microstructures of the synthesized and fired samples were studied by XRD and SEM, respectively. The electrical conductivity of the monolithic electrodes is investigated experimentally through the four-probe method as a function of temperature in the range of 300 – 800 oC. Our investigation revealed that the LSNC material behaves like semiconductor materials; the conductivity increases by increasing the temperature up to a specific temperature but then decreases with further temperature increases. It has also been proven that an increase in sintering temperature leads to increasing electrical conductivity. The maximum total electrical conductivity of 67.57 S cm−1 at 450 °C was recorded for pure LSNC material sintered at 1300 °C.

    Keywords: Electrical conductivity, Cathode, Solid Oxide Fuel Cells}
  • Abolfazl Molaahmad, Mohammad Golmohammad *
    Manganese-Cobalt Oxide (MCO) spinel oxide is a promising composition as a protective coating for the metallic interconnects of a SOFC. In an effort to reach better properties, such as suitable thermal expansion match, good electrical conductivity, and fine structural stability, various elements have been doped in the spinel structure. In this study, the effect of Cu addition as a dopant on the electrical properties of MCO spinel is investigated. Powders with a nominal composition Cux(Mn1.5-x/2Co1.5-x/2)O4 (x=0, 0.15, and 0.3) were successfully synthesized based on the sol-gel Pechini method. The phase composition and microstructure of the synthesized powder were characterized by X-ray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FESEM). The XRD results revealed that a pure phase with a spinel structure was obtained for different amounts of doped samples. The microstructural characteristics of the synthesized powders revealed that the average particle size of the powder decreased from about 84nm to 52nm with the introduction of Cu. To evaluate the effect of Cu on the sintering behavior of MCO, the powder was pressed and sintered at 1200°C for 2h. The density measurement and FESEM results showed that the addition of Cu promotes the sintering mechanism, and the density was improved. In addition, the electrical properties of the samples were evaluated using the 2probe direct current technique at different temperatures. The results revealed that the addition of 0.3 Cu increased the electrical conductivity of the sample from 0.102 to 0.218 S.cm-1 at 800°C. This significant improvement can be attributed to the promotion of sintering and also facilitating electron flow by substitution of Cu+2 cations in the spinel structure.
    Keywords: MCO Spine, Sol-ge, Cu-doped, SOFC interconnect, Electrical conductivity}
  • Ayda Ghani Harzand, Ali Nemati *, Mohammad Golmohammad, Adrine Malek Khachatourian

    Solid oxide fuel cells (SOFCs) have attracted a lot of attention for their high efficiency, fuel flexibility, lower air pollution, etc. Unfortunately, their operating high temperature is the main shortcoming for commercialization. One of the main hurdles to achieving intermediate temperature SOFCs is the conductivity of their cathode materials at lower temperatures.Therefore, in this study, a conductive Sr_3 Fe_1.8 Co_0.2 O_7 cathode material with a Ruddlesden−Popper crystal structure was first successfully synthesized and then the effect of sintering temperature was investigated. X-ray diffraction analysis results revealed that the powder was approximately pure. Moreover, field emission scanning electron microscope (FESEM) micrographs rod-shaped particles with an average particle size of 670 nm. To evaluate the sintering effect on the electrochemical behavior of the synthesized powder, a paste of the powder was painted on both sides of the Gadolinium doped Ceria (CGO) electrolyte and sintered at 1000°C and 1100°C. The electrochemical impedance analysis on symmetrical half-cells revealed that the minimum polarization resistance for the sintered cathode at 1000°C and 1100°C was  1.1 Ω.〖cm〗^2 and 1.6 Ω.〖cm〗^2 at 800C. The FESEM micrograph showed High-temperature sintering could affect the interface between CGO and SFCO and decrease transport pathways for oxygen ions conduction at higher sintering temperatures. Also, the electrical conductivity of the sample was determined by the four-point probe electrical conductivity method in the temperature range of 200_800 C at room atmosphere. The results show that the maximum electrical conductivity at 427°C is 76 S.〖cm〗^(-1).

    Keywords: Solid oxide fuel cell, Electrical conductivity, Electrochemical behavior, Ruddlesden-Popper, cathode}
  • مهدی شفیع، مهدی خجسته پور*، محمدحسین آق خانی، مهدی ترکیان

    گرمایش اهمی، فرآیندی گرمایشی است که با عبور جریان الکتریسته متناوب از داخل ماده غذایی ایجاد گرما می کند. در این تحقیق، اثر گرادیان ولتاژ (10، 14، 18 و V/cm22) و نوع الکترود (فولاد زنگ​نزن، آلومینیوم و برنجی) در فرآیند تغلیظ آب انگور به کمک سامانه گرمایش اهمی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به​دست آمده نشان داد که گرایان ولتاژ و نوع الکترود بر روی مدت​زمان گرمایش، انرژی مصرفی و همچنین عملکرد سامانه گرمایش تاثیر معنی دار دارد (p <0.01). با افزایش گرادیان ولتاژ در هر سه نوع الکترود، مدت​زمان گرمایش و انرژی مصرفی کاهش، ولی عملکرد سامانه افزایش یافت. در همه الکترودها و در همه گرادیان های ولتاژی، با گذشت زمان در طول گرمایش اهمی، هدایت الکتریکی از مقدار اولیه افزایش یافت؛ هرچند با افزایش گرادیان ولتاژ هدایت الکتریکی ماده غذایی کاهش می یابد. بهترین عملکرد سامانه گرمایش اهمی در الکترود فولاد زنگ​نزن و در گرادیان​ولتاژی V​/​c​m2​​​​​​​​​​2​ برابر با 09/85​٪ به​دست آمد.

    کلید واژگان: گرمایش اهمی, هدایت الکتریکی, هدایت گرمایی, آب انگور}
    Mehdi Shafie, Mehdi Khojastehpour *, MohammadHossein Aghkhani, Mehdi Tarkian

    Nowadays, energy efficient systems are needed for concentrated juice production. Ohmic heating is one of these systems. In this study, the effect of ohmic heating technique on parameters such as: types of electrode (stainless steel, aluminum and brass), voltage gradient (10, 14, 18 and 22 V/cm), electrical conductivity, heating rate, pH and energy consumption of grape juice samples in the temperature range of 26-90℃ was investigated. The results showed that the effect of voltage gradient was statistically significant on the electrical conductivity, ohmic heating time, heating rate, pH, energy consumption and system performance coefficient (SPC) (p < 0.05). The best efficiency (85.09%) was observed for stainless steel electrodes and 22V/cm voltage gradient. By increasing the voltage gradient in all three electrodes (stainless steel, aluminum and brass), the heating time and energy consumption decreased, but the performance of the system increased. As the voltage gradient increased, time, pH and specific energy consumption decreased. The increase in concentration of grape juice was significantly increased electrical conductivity. The effect of electrodes on the heating rate of grape juice concentrated was not statistically different.

    Keywords: Electrical conductivity, Grape juice, Ohmic heating, Thermal Conductivity}
  • علی عباسیان، حمیدرضا صباغی*

    دوده در کنار نقش اصلی اش برای تقویت کنندگی در صنعت لاستیک به منظور دستیابی به رسانایی الکتریکی یا گرمایی لازم نیز در آمیزه های لاستیکی استفاده می شود. در این مقاله، به بررسی انواع مختلفی از دوده ها و تفاوت آن ها در بحث رسانایی پرداخته خواهد شد. همچنین، نحوه اختلاط دوده با آمیزه، تاثیر ساختار و اندازه دوده برای ایجاد رسانایی مطلوب بحث خواهد شد.

    کلید واژگان: تقویت کنندگی, دوده, رسانایی الکتریکی, عایق گرمایی}
    H. Sabaghi*, A. Abasian

    Carbon black is also used in rubber compound in addition to its primary role as reinforcement in the rubber industry to achieve the required electrical or thermal conductivity. In this article, we will discuss different types of carbon black and their differences in conductivity. Also, it will be reviewed how to mix the carbon black with the rubber compound ,effect of the structure and size of the carbon black to create the desired conductivity.

    Keywords: Reinforcement, carbon black, electrical conductivity, heat insulation}
  • ابوذر سلیمان زاده، عباس هلالی زاده*، محمد جامی الاحمدی، بهرام سلطانی سولگانی
    ضریب هدایت گرمایی سنگ هایی که به صورت جزئی اشباع شده اند، به عواملی مانند خواص ماتریس سنگ و فضای متخلخل، سیالات موجود در سنگ و میزان اشباع آن ها بستگی دارد. ساختار پیچیده فضای متخلخل، مشکلات زیادی را برای پیش بینی ضریب هدایت گرمایی سنگ در درجه اشباعات مختلف ایجاد می کند. اگرچه محققین زیادی روابط تجربی و مدل های تئوری جهت تعیین ضریب هدایت گرمایی محیط های متخلخل و از جمله سنگ ارائه کرده اند، اما اکثر آن ها قابل کاربرد برای سنگ هایی است که تنها با یک سیال به صورت کامل اشباع شده باشند. می توان از آنالوژی  بین انتقال الکتریسیته و انتقال حرارت درون سنگ، جهت توسعه مدل های پیش بینی کننده ضریب هدایت گرمایی سنگ در شرایط اشباع جزئی استفاده کرد. در این مقاله، ضریب هدایت گرمایی برای شش مغزه کربناته یکی از مخازن جنوب ایران در شرایط خلا و برای چهار نمونه از این شش نمونه در شرایط اشباع 100% با آب و چهار اشباع جزئی با آب (فاز دوم هوا)، توسط دستگاهی که در دانشگاه صنعت نفت طراحی و ساخته شده است، اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که ضریب هدایت گرمایی در شرایط خلا با افزایش تخلخل، کاهش می یابد. علاوه بر این، آزمایش ها روشن می سازد که ضریب هدایت گرمایی با افزایش درجه اشباع آب، افزایش می یابد. همچنین در این کار، یک مدل ریاضی برای پیش بینی ضریب هدایت گرمایی سنگ هایی که به صورت جزئی با آب اشباع شده اند، ارائه شد. اساس این مدل، آنالوژی بین انتقال الکتریسیته و انتقال حرارت است که نتایج آزمایشگاهی، کاربردی بودن آن را تایید می کند.
    کلید واژگان: ضریب هدایت گرمایی, رسانش الکتریکی, انتقال حرارت, آنالوژی, اشباع جزئی با آب}
    Aboozar Soleymanzadeh, Abbas Helalizadeh *, Mohammad Jamialahmadi, Bahram Soltani Soulgani
    Thermal conductivity of a partially saturated rock sample depends on several parameters such as matrix properties, pore structure, pore filling fluids and their saturations. Indeed, complex pore structure of the rock causes many problems in prediction of its thermal conductivity at different saturation conditions. Numerous investigators presented different correlations and mechanistic predictive models to predict thermal conductivity of porous media. But, most of these models have focused on the prediction of thermal conductivity of single phase saturated porous medium. Analogy between electricity transmission and heat transfer through a rock can be considered as a basis to develop a model for prediction of thermal conductivity. In this paper, thermal conductivity of six carbonate plug samples from one of the Iranian reservoirs has been measured at vacuum condition. Also, for four samples of these six plugs, thermal conductivity has been determined at fully water saturated condition and four different water saturations using divided bar steady-state apparatus; in addition, the second phase has been air. This apparatus has been designed and constructed in Petroleum University of Technology (PUT). Finally, according to the results, it is obvious that rock thermal conductivity at vacuum condition decreases with an increase in porosity. Furthermore, thermal conductivity of partially saturated rock increases with an increase in water saturation. Moreover, a new model for predicting rock thermal conductivity of partially saturated rock has been presented based on the analogy between electricity transmission and heat transfer through the rock. Our experimental results confirmed the suitability of the proposed model.
    Keywords: Thermal Conductivity, Electrical Conductivity, Heat Transfer, Analogy, Partially saturated}
  • محمد واحدی ترشیزی، محسن آزادبخت*، مهدی کاشانی نژاد

    در این تحقیق یک دستگاه گرمایش اهمیک ساخته شد و برای فرایند حرارت دهی در سه گرادیان ولتاژ ورودی (33/8، 83/10 و 33/13V/cm) و سه درصد کاهش وزن نمونه (10، 20 و 30 درصد) نسبت به وزن کل انتخاب گردید. طی فرایند حرارتی توان مصرفی، هدایت الکتریکی و ضریب عملکرد سیستم مورد محاسبه قرارگرفت. تمامی آزمایش ها در سه تکرار و با استفاده آزمایش فاکتوریل و در قالب طرح کاملا تصادفی انجام شد و نتایج با استفاده از نرم افزار SAS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که فاکتورهای گرادیان ولتاژ و درصد کاهش وزن برای هدایت الکتریکی، توان مصرفی، جریان ورودی، زمان فرایند حرارت دهی و ضریب عملکرد سیستم معنی دار است و با افزایش ولتاژ میزان هدایت الکتریکی، جریان ورودی و توان مصرفی افزایش و ضریب عملکرد سیستم و مدت زمان فرایند حرارت دهی کاهش یافته است. بیشترین میزان هدایت الکتریکی (49/1 S/m) در گرادیان ولتاژ 33/10 و درصد کاهش وزن 30 درصد و برای عمکرد سیستم (94/0) در گرادیان ولتاژ 33/8 ولت و درصد کاهش وزن 10 درصد بود. همچنین معادلات رگرسیونی تشکیل شده برای ضریب عملکرد سیستم و هدایت الکتریکی زمانی مناسب بود که داده های ورودی جریان، گرادیان جریان و مدت زمان فرایند حرارت دهی برای تشکیل این معادلات استفاده شده است یعنی هرچه مقدار داده های ورودی برای تشکیل معادله بیشتر باشد دقت معادلات نیز افزایش یافته است.

    کلید واژگان: آب نارنج, حرارت دهی اهمیک, هدایت الکتریکی, معادلات رگرسیونی}
    Mohammad Vahedi Torshizi, Mohsen Azadbakht *, Mahdi Kashaninejad

    In this investigation, an ohmic heating system was constructed and was selected for thermal process, three voltage gradient inputs (8.33, 10.83, 13.33 / cm) and three percent weight loss sample (10, 20 and 30%) compared to total weight. During the thermal process, the power consumption, electrical conductivity and coefficient performance system were calculated. All experiments were performed in three replications using factorial experiment and in a completely randomized design. Results were analyzed using SAS software. Statistical analysis results showed that voltage gradient factors and weight loss were significant for electrical conductivity, power consumption, input current, heating process time, and coefficient system efficiency. By increasing the voltage gradient, electrical conductivity, input current and power consumption increased, and the coefficient performance system and heating process time have decreased. The highest electrical conductivity (1.49 S / m) was in the voltage gradient 10.33 and 30% percent weight loss, and for coefficient performance system (0.94) was in the voltage gradient of 8.33 volts and the percent weight loss 10%. Also, the regression equations formed for the coefficient performance system and electrical conductivity were appropriate when the current input data, input voltage gradient and heating process time were used to form these equations. That is, the greater the number of input data variables for the formation of the equation, the accuracy of the equations is also increased.

    Keywords: Sour orange, ohmic thermal process, Electrical conductivity, Regression equations}
  • سپیده گماری، پروین احسانی نمین، اسماعیل قاسمی*
    در این مقاله، مطالعات انجام شده درباره نانوکامپوزیت های پلیمر-گرافن مرور شده است. پژوهش ها نشان می دهند، گرافن می تواند به عنوان قوی ترین ماده درنظر گرفته شود و روش Hummers یکی از روش های مناسب برای تولید آن است. عامل دارکردن با گروه های شیمیایی سازگار با ماتریس پلیمری به پراکنش این نانوذرات در ماتریس کمک می کند. اثر نانوصفحه ها بر رفتار تبلور نانوکامپوزیت ها در دو حالت هم دما و ناهم دما، مرحله هسته زایی و رشد بلورها بررسی شده است. برخی نتایج منتشرشده در این زمینه متناقض بوده و کاهش و نیز افزایش بلورینگی گزارش شده است. تغییر رسانندگی الکتریکی با افزودن گرافن و نیز روش تعیین آستانه اتصال بررسی شده است. نتایج افزایش شایان توجه رسانندگی الکتریکی را با جادادن نانوصفحه های گرافن نشان داد. همچنین، خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها شامل مدول کشسانی، ازدیاد طول تا پارگی و کشش سطحی مرور شده است. نتایج گزارش شده افزایش مدول را به دلیل مدول بیشتر نانوصفحه های گرافن تایید کرده است. اما، برای استحکام کششی و ازدیاد طول تا پارگی گزارش های متناقضی وجود دارد. عامل دارکردن نانوصفحه ها به افزایش بیشتر استحکام کششی نانوکامپوزیت ها از راه برهم کنش قوی تر پرکننده-ماتریس منجر می شود. رسانندگی گرمایی نانوکامپوزیت ها و روش های مطلوب اندازه گیری ثابت رسانندگی گرمایی بحث شد. نتایج نشان داد، نانوصفحه های گرافن بر رسانندگی گرمایی در مقایسه با رسانندگی الکتریکی کمتر موثر هستند. خواص رئولوژیکی نانوکامپوزیت ها با افزودن نانوصفحه های گرافن تغییر می کند و آستانه اتصال رئولوژی می تواند با آستانه الکتریکی متفاوت باشد. آستانه الکتریکی کوچک تر از آستانه رئولوژی، بدین مفهوم است که آستانه الکتریکی از تماس مستقیم نانوذرات به دست آمده است.
    کلید واژگان: نانوصفحه گرافن, نانوکامپوزیت پلیمری, رفتار تبلور, رسانندگی الکتریکی, رفتار رئولوژیکی}
    Sepideh Gomari, Parvin Ehsani Namin, Ismaeil Ghasemi *
    A review study is presented in relation to polymer/graphene nanocomposites. The research works have shown that the graphene can be considered as the strongest material and the hummer’s method is a suitable method for its production. Functionalization by chemical groups compatible with its matrix can enhance dispersion of the nanoparticles within it. The effect of graphene nanoplatelets on the isothermal and non-isothermal crystallization behavior, nucleation and crystal growth is explained. Several contradicting results including both increase and decrease in crystallinity have been reported. The change of electrical conductivity with the addition of graphene and method of determining percolation threshold are presented. The results showed a significant increase in electrical conductivity by incorporation of graphene nanosheets. The mechanical properties of nanocomposites including elastic modulus, elongation-at-break and tensile strength are reviewed. The reported results revealed that modulus increased due to higher modulus of nanoparticles and there was a contradictory result for tensile strength and elongation-at-break. Functionalization of nanosheets could increase the tensile strength of nanocomposites through stronger adhesion between filler and matrix. The thermal conductivity of these nanocomposites and the desirable method for measurement of thermal conductivity constant are discussed. The results showed that graphene nanoplatelets are less effective in enhancing thermal conductivity in comparison to electrical conductivity. The rheological properties of nanocomposites were affected by addition of nanosheets and the obtained rheological percolation threshold was different from the electrical one. The lower electrical percolation in comparison to rheological one means electrical threshold is obtained from direct contact of nanoparticles.
    Keywords: graphene nanoplatelet, polymeric nanocomposite, crystallization behavior, electrical conductivity, rheological behavior}
  • محمد امانی تهرانی، حورا فرخنده نیا، فاطمه زمانی *
    فرضیه
    امروزه استفاده از داربست ها در مهندسی بافت برای ترمیم و بازسازی انواع ضایعات بدن از جمله ضایعات عصبی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. همچنین، استفاده از داربست های نانولیفی به دلیل تشابه ساختاری با ماتریس خارج سلولی بدن، بستر مناسبی برای رشد سلول هاست. بر این اساس، محور پژوهش حاضر بر پایه تولید داربست های نانولیفی رسانا برای کشت سلول های عصبی و اعمال تحریک الکتریکی بر آن هاست.
    روش ها
    از دو پلیمر زیست سازگار پلی کاپرولاکتون (PCL) و پلی( لاکتیک-co-گلیکولیک اسید) (PLGA) به عنوان ماده اصلی داربست و از پلیمر رسانای پلی آنیلین برای ایجاد رسانندگی در داربست ها استفاده شد. پس از تعیین و بهینه سازی مجموعه عوامل اثرگذار فرایند الکتروریسی بر خواص داربست، چهار نوع داربست نانولیفی آرایش یافته با چهار سطح پلیمر رسانا (0، 1، 10 و %18) تهیه شد. برای بررسی اثر رسانندگی داربست ها و تحریک الکتریکی بر رفتار سلول های عصبی، صفحه ای شامل الکترودهای فولاد زنگ نزن طراحی و تولید شد تا اعمال میدان الکتریکی به داربست ها حین آزمون های کشت سلولی را ممکن سازد.
    یافته ها
    خواص داربست ها شامل آب دوستی، رسانندگی، قطر الیاف و نیز نتایج کشت سلول با میکروسکوپی الکترونی پویشی، میکروسکوپی رقمی، دستگاه Atuolab و آزمون MTT بررسی و ارزیابی شد. نتایج حاصل از بررسی خواص فیزیکی داربست ها بیانگر آن است که با افزایش مقدار پلی آنیلین، قطر الیاف و آب دوستی داربست ها به طور معناداری کاهش می یابد. در آزمون های مربوط به کشت سلولی، شکل و مقدار تکثیر سلول های عصبی بررسی شد. تصاویر SEM حاصل نشانگر کشیدگی بیشتر سلول ها در نمونه های تحریک شده است و با افزایش مقدار پلی آنیلین این کشیدگی افزایش می یابد. همچنین با اعمال میدان الکتریکی، تکثیر سلول های عصبی روی داربست های رسانای دارای پلی آنیلین (تا مقدار 10% وزنی) افزایش یافته و پس از آن با افزایش پلیمر رسانا به علت ایجاد سمیت، تکثیر سلول ها کاهش یافته است.
    کلید واژگان: داربست نانولیفی الکتروریسی شده, تحریک الکتریکی, پلیمرهای رسانا, کشت سلول عصبی, رسانندگی الکتریکی}
    Mohammad Amani, Tehran, Houra Farkhondehnia, Fatemeh Zamani*
    Hypothesis
    Nowadays, the use of scaffolds in tissue engineering to repair and regenerate human lesions, including nervous injuries has been widely considered. Also, nanofibrous scaffolds due to their structural similarity with the extracellular matrix (ECM) in the body are found to be suitable substrates for cell growth. Therefore, the main focus of the present work is on the production of conductive nanofibrous scaffolds for neural cell culture and their electrical stimulation performance.
    Methods
    Two biocompatible polymers including polycaprolactone (PCL) and poly(lactic-co-glycolicacid) (PLGA) were used as main materials, and polyaniline (PANI) was applied as a conductive polymer to create conductivity in the substrates. After determination and optimization of the electrospinning process factors, 4 types of nanofibrous scaffolds with 4 levels of conductive polymer (0%, 1%, 10% and 18%) were prepared. To investigate the effect of scaffolds' conductivity and electrical stimulation on the nerve cells behavior, a plate with steel electrodes was designed to apply electrical field to the scaffolds during cell culture experiments.
    Findings
    SEM, Dino-Lite digital microscopy, Potentiostat-Galvanostat and 3-(4,5-dimethylthiazed-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay were used to study the properties of scaffolds including hydrophilicity, conductivity, fiber diameter and the results of cell culture. By investigation of the physical properties of the scaffolds it was shown that increasing the amount of PANI in scaffolds causes significant drop in the fiber diameter and hydrophilicity. In cell culture experiment, shape and proliferation of nerve cells were studied. MTT assay and SEM images showed that electrical stimulation, proportional to the amount of polyaniline, enhanced neurite outgrowth compared to the scaffolds that were not subjected to electrical stimulation. Furthermore, proliferation of cells on conductive scaffolds (by 10% v/w of PANI) increased and subsequently the cell proliferation decreased with increasing conductive polymer content due to its toxicity.
    Keywords: electrospun nanofibrous scaffold, electrical stimulation, conductive polymers, nerve cell culture, electrical conductivity}
  • راضیه معینی، آرش صادقی، جعفر خادم زاده یگانه*
    در پژوهش حاضر، اثر نانوذرات گرافن کاهش یافته گرمایی بر رسانندگی الکتریکی، ثابت دی الکتریک، قابلیت سپر حفاظت امواج الکترومغناطیسی، رفتار رئولوژی و پایداری گرمایی آمیخته PP/PET مطالعه شده است. بدین منظور، نانوکامپوزیت های آمیخته PP/PET با ترکیب درصد 50/50 در مجاورت مقادیر مختلف گرافن به روش اختلاط مذاب تهیه شدند. شکل شناسی نمونه ها هر دو فاز پیوسته بود که با جذب ترجیحی نانوذرات ساختار فراگیر دوگانه تشکیل شد. این ساختار به طور شایان توجهی رسانندگی الکتریکی نانوکامپوزیت ها را افزایش داد. نتایج رئولوژی نشان داد، شبکه سه بعدی نانوذرات گرافن در کسر حجمی کم تشکیل شده است. در کسر حجمی حدود %1/0 از نانوذرات مقدار رسانندگی الکتریکی به دست آمده (S/m 10-6) معیارهای لازم برای فیلم های نازک را در کاربردهای ضدالکتریسیته ساکن برآورده می سازد. در مقدار %2 از نانوذرات مقدار رسانندگی الکتریکی به مقدار درخور توجه 0. 16S/m می رسد که برای بسیاری از کاربردهای الکتریکی قابل قبول است. با افزودن گرافن ثابت دی الکتریک و قابلیت حفاظت از تداخل امواج الکترومغناطیس آمیخته افزایش شایان توجهی داشت، به طوری که با افزودن %2 نانوذرات در بسامد 10Hz ، ثابت دی الکتریک آمیخته خالص از حدود 4 به مقدار 107×9 و حفاظت از تداخل امواج الکترومغناطیس از 1dB برای نمونه خالص به مقدار 42dB افزایش یافت. این نتایج نشان می دهد، نانوکامپوزیت تهیه شده به خوبی قابلیت استفاده در کاربرد های حفاظت در برابر تداخل امواج الکترومغناطیس را دارد. نتایج آزمون تجزیه گرماوزن سنجی نشان داد، افزودن نانوصفحه های گرافن به طور چشمگیری باعث پایداری گرمایی آمیخته شده است، به طوری که دمای T10 و Tmax با افزودن گرافن و افزایش مقدار آن به دماهای بیشتر انتقال یافته و سرعت تخریب نیز کاهش یافته است.
    کلید واژگان: گرافن کاهش یافته گرمایی, رئولوژی, رسانندگی الکتریکی, حفاظت از تداخل الکترومغناطیسی, پایداری گرمایی}
    Razieh Moeini, Arash Sadeghi, Jafar Khademzadeh Yeganeh
    Hypothesis: We investigated the effect of thermally-reduced graphene (TRG) nanosheets on electrical conductivity, dielectric constant, electromagnetic interference shielding performance, rheological behavior and thermal stability of polypropylene/polyethylene terephthalate (PP/PET) blend.
    Methods
    For this purpose, 50/50 PP/PET blends were prepared through melt compounding in presence of different volume fractions of TRG. The direct current (DC) conductivity, the AC electrical conductivity and EMI shielding effectiveness of composites were measured. The morphology of blends was examined by means of scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Findings: The morphology of the samples was co-continuous, and preferential localization of the nanoparticles led to a double percolated structure. This structure enhanced electrical conductivity of the samples considerably. The rheological analysis indicated that a percolated network was formed at low volume fractions of TRG. At 0.1 vol% loading, the conductivity of the composites satisfies the antistatic criterion (10−6 S/m) for thin films. At 2 vol% of graphene, a high electrical conductivity of0.16 S/m was achieved which was considered sufficient for electronic device applications. The dielectric constant and the electromagnetic interference shielding efficiency (EMI SE) of the blends significantly increased with TRG addition. By incorporating 2 vol% of TRG, the dielectric constant increased from 4 (for neat sample) to 9×107 at 10 Hz and the EMI SE increased from 1 dB (for neat sample) to 42 dB at 10 GHz, satisfying the target value for commercial applications. Thermogravimetric analysis (TGA) indicated that addition of TRG effectively enhanced the thermal stability of the samples. Incorporation of TRG not only increased the initial decomposition temperatures but also decreased the rate of decomposition. The enhanced thermal stability of the composites was attributed to the high aspect ratio of TRGs, which served as a barrier and prevented the emission of gaseous molecules during thermal degradation.
    Keywords: thermally reduced graphene, rheology, electrical conductivity, electromagnetic interference shielding, thermal stability}
  • سید مرتضی نقیب *، سیامک ایمانیان

    اپوکسی، یکی از مهمترین پلیمرهای گرماسخت، در طیف گسترده ای از کاربردها به عنوان چسب، پوشش و ماده زمینه برای ساختار کامپوزیت ها به علت عملکرد فوق¬العاده، قابلیت عمل آوری و هزینه کم، استفاده می شود. نانومواد کربنی به دلیل خواص مناسب در رسانش حرارتی، بازدارندگی شعله، ثبات مکانیکی، رسانش الکتریکی و زیست¬سازگاری، توجه جهانی را به خود جلب کرده اند. در مقاله حاضر مرور پژوهش¬های گذشته در مورد بهبود عملکرد رزین اپوکسی با افزودن نانومواد کربنی ارائه شده است. ارتباط عملکرد ساختاری برای اپوکسی اصلاح شده با نانومواد مختلف کربنی از نزدیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. بهبود عملکرد مکانیکی، الکتریکی، رسانش حرارتی و بازدارندگی شعله برای اپوکسی رزین بررسی شده است. چالش ها و فرصت های موجود در کامپوزیت نانومواد کربنی عامل¬دار شده- اپوکسی، نیز مورد بحث قرار گرفته است. هدف این تحقیق، ارائه مطلب جامعی درباره رزین های اپوکسی چند منظوره شامل نانومواد کربنی تا به امروز و ارزیابی چشم¬انداز آینده آن است. همچنین ارتباط و مقایسه ساختار و عملکرد نانومواد کربنی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت، نتیجه گیری و چشم انداز آینده و امید به تسهیل پیشرفت در پایان مقاله ارائه شده است.

    کلید واژگان: رزین اپوکسی, نانومواد کربنی, رسانش حرارتی, بازدارندگی شعله, رسانش الکتریکی}
    Seyed Morteza Naghib

    Epoxy, one of the most important thermosetting polymers, is used in a wide range of applications as adhesives, coatings, and materials for composite structures due to its outstanding performance, low processing capacity and low cost. Due to the superior properties of carbon nanomaterials in thermal conductivity, flame retardation, mechanical stability, electrical conductivity and environmental compatibility, these nanomaterials have attracted global attention. In the present article, a review of past literature on improving the performance of epoxy resin by adding carbon nanomaterials is presented. The correlation of structural performance for epoxy modified with various carbon nanomaterials has been closely analyzed. Improvement of mechanical, electrical, thermal conductivity and flame deterioration for epoxy resin has been investigated. Challenges and opportunities in the composite of functionalized nano-materials epoxy are also discussed. The purpose of this research is to provide a comprehensive understanding of the multi-purpose epoxy resins including carbon nanomaterials to date and assess its future prospects. Also, the relationship and comparison of the structure and performance of various carbon nanomaterials has been evaluated. The improvement of mechanical, electrical, thermal conductivity and carbon dioxide epoxy flame retardant properties has been thoroughly investigated. Finally, the conclusions and prospects for the future and the hope of facilitating progress are presented at the end of the paper.

    Keywords: Epoxy Resin, Carbon nanomaterials, Thermal conductivity, Flame retardant, Electrical conductivity}
  • کمیل نصوری *
    الکتروریسی محلول های پلیمری دارای نانوذرات، نوعی قابلیت تولید نانوالیاف کامپوزیتی نوین برای کاربردهای کارآمد است. در پژوهش حاضر، آثار نسبت منظری و خلوص نانولوله های کربن چنددیواره (MWCNTs) بر خواص ساختاری و الکتریکی نانوالیاف کامپوزیتی تولید شده با روش الکتروریسی بررسی شده اند. ابتدا، نانولوله های کربن مصرفی با استفاده از میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) و طیف سنجی رامان مطالعه شدند. سپس، پراکنش برای تهیه محلول های نانوکامپوزیتی دارای MWCNTs به روش فیزیکی و با استفاده از ماده سطح فعال غیریونی انجام شد. در انتها، محلول های کامپوزیتی تهیه شده به سرنگ شیشه ای متصل به منبع تغذیه جریان DC اضافه شدند و فرایند الکتروریسی با استفاده از ولتاژ kV 15 بین سوزن و جمع کننده انجام شد. نتایج حاکی از وابستگی خلوص و بلورینگی نانولوله های کربن به شدت پیک G و نسبت پیک های G/D است. خواص ساختاری نانوالیاف کامپوزیتی نشانگر وابستگی شدید آن به ابعاد نانولوله های کربن است، به طوری که در نسبت های منظری بیشتر، خواص ساختاری نانوالیاف بهبود می یابد. تحلیل ساختاری نانوالیاف کامپوزیتی نشانگر تغییر ساختار نانوالیاف با افزایش قطر MWCNTs است. ساختارهای بسیار صاف از نانوالیاف کامپوزیتی دارای %1 وزنی نانولوله کربن حاکی از کیفیت پراکنش بسیار مناسب نانولوله های کربن روی ساختار نانوالیاف تولید شده است. نانوالیاف کامپوزیتی با مقدار خلوص و نسبت منظری ییشتر، خواص الکتریکی مطلوب تری دارند. همچنین، مقدار رسانندگی الکتریکی نانوالیاف کامپوزیتی را می توان از مقادیر S/cm 10-8 (عایق) تا 3-10 S/cm (رسانا) با انتخاب نانولوله کربن با نسبت منظری و مقدار خلوص متفاوت تنظیم کرد. بنابراین، استفاده از نانولوله های کربن با نسبت منظری و خلوص بیشتر در ساختار نانوالیاف کامپوزیتی روش بسیار مناسبی برای توسعه ویژگی های ساختاری و عملکرد الکتریکی نانوالیاف الکتروریسی شده به شمارمی آید.
    کلید واژگان: الکتروریسی, نانولوله های کربن, خلوص, نسبت منظری, رسانندگی الکتریکی}
    Komil Nasouri *
    Hypothesis: Electrospinning of nanoparticles/polymer solutions offers the potential to achieve novel composite nanofibers in a variety of high performance applications. In this respect, the aspect ratio and purity of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were examined to study the morphological and electrical properties of the electrospun composite nanofibers.
    Methods
    In the first step, MWCNTs samples were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. Next, nanocomposite solutions containing MWCNTs were prepared by physical dispersion method in presence of a non-ionic surfactant. Finally, the prepared composite solutions were loaded to a glass syringe and connected to a DC power supply device. The electrospinning was performed by applying a high voltage of 15kV between the needle and the rotating collector. Findings: It is generally accepted that a combination of G-band intensity and G/D ratio is useful to evaluate the purity and crystallinity of MWCNTs. The morphological properties of the electrospun composite nanofibers showed their high dependency on carbon nanotubes dimensions, so that at higher aspect ratios the morphological properties generally improved. The morphological analysis of the composite nanofibers revealed that the deformation of the nanofibers increased with increasing MWCNTs diameter. Very smooth surfaces of the composite electrospun nanofibers even with 1 wt% MWCNT concentration were successfully achieved because of the high stability of MWCNT dispersions. The composite nanofibers with higher purity and aspect ratio presented better electrical conductivity. The electrical conductivity of electrospun composite nanofibers could be adjusted from ~10–8 S/cm (insulator) to ~10–3 S/cm (conductor) by different aspect ratios and purities of MWCNTs. MWCNTs with high aspect ratio and high purity offer a promising way to develop electrospun composite nanofibers with improved morphological and electrical properties.
    Keywords: electrospinning, carbon nanotubes, purity, aspect ratio, electrical conductivity}
  • سحر محمودی، لیلا ناجی *، شعله کاظمی فرد
    سلول خورشیدی پلیمری گونه ای از سلول های خورشیدی است که به دلیل مزایایی مانند انعطاف پذیری، وزن کم، قیمت اندک تولید در مقیاس صنعتی و ساخت در حالت محلول مورد توجه بسیار قرار گرفته است. این سلول ها از سه لایه اصلی آند، لایه فعال و کاتد تشکیل شده اند. واردکردن دو لایه دیگر با نام های انتقال دهنده حفره و الکترون در ساختار سلول های خورشیدی پلیمری، موجب بهبود عملکرد این سلول ها در تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی می شود. در این مقاله، لایه انتقال دهنده حفره به عنوان لایه جلوگیری کننده از عبور الکترود ها به سمت آند بررسی می شود که تنها به حفره ها اجازه عبور می دهد. امروزه، ترکیبات متنوعی به عنوان انتقال دهنده حفره معرفی شده اند که موفق ترین آن ها در سلول های خورشیدی پلیمری ترکیب پلی(4،3- اتیلن دی اکسی تیوفن) پلی استیرن سولفونات یا PEDOT:PSS است که از PEDOT رسانا و PSS عایق تشکیل می شود. در ادامه، به معرفی ویژگی ها، روش های سنتز و اجزای تشکیل دهنده ترکیب پلیمری پرداخته می شود. در نهایت، پس از ارائه روش های بهبود خواص الکتریکی PEDOT:PSS به منظور افزایش کارایی سلول خورشیدی، سازوکار انتقال حفره در ساختار سلول های خورشیدی پلیمری ارزیابی می شود.
    کلید واژگان: لایه انتقال دهنده حفره, PEDOT:PSS, سلول خورشیدی پلیمری, سنتز شیمیایی, رسانایی الکتریکی}
    Sahar Mahmoudi, Leila Naji *, Sholeh Kazemifard
    Polymer solar cells (PSCs) as one of the new types of solar cells have attracted a lot of attention due to their some advantages such as flexibility, light weight, low-cost large-scale manufacturing and solution processability. This category of PSCs is composed of three main layers including anode, active layer and cathode. The layers entitled "hole transporting layer" (HTL) and "electron transporting layer" (ETL) are generally designed in the main structure of a PSC. These layers improve the solar cell performance in conversion of solar energy to electricity. HTL as a layer can block electron movement to anode and only allows holes to move. Various compounds are introduced as "hole transporting" materials. Today, the most successful candidate material as "hole transporting" material for polymer solar cells is poly(3,4-ethylene dioxythiophene) polystyrene sulfonate or PEDOT:PSS which is composed of conductive PEDOT and PSS insulator. In this paper, the synthesis methods of PEDOT:PSS and its properties and components are introduced and its electrical property is optimized in order to enhance the performance of PSC, while the "hole transportation mechanism" has been considered in the polymer solar cell structure.
    Keywords: hole transporting layer, PEDOT:PSS, polymer solar cell, chemical synthesis, electrical conductivity}
  • رعنا رفیعی، زهرا رنجبر *، حسین یاری
    گرافن ماده ای تک لایه و دوبعدی متشکل از کربن است که در آن اتم های کربن با آرایشی شش گوشه به یکدیگر متصل می شوند. این ماده به علت خواص منحصربه فرد الکتریکی، حرارتی، نوری و مکانیکی خود مورد توجه بسیاری صنایع قرار گرفته است، تمامی این خواص از ویژگی های ساختار الکترونی گرافن ناشی می شود. مطابق نتایج حاصل از بررسی ترازهای انرژی گرافن، این ماده نیمه رسانا و فاقد شکاف انرژی است. رسانش در گرافن از طریق الکترون یا حفره با غلظتی به اندازه cm-2 1013 صورت می گیرد، سرعت حرکت الکترون ها در حضور میدان الکتریکی تقریبا برابر با cm2 V-1 s-1 500000 است و حرکت آن ها در سراسر شبکه لانه زنبوری گرافن بسیار راحت و روان انجام می شود. افزودن این نانوذرات به محمل پلیمری خواص آن را به طور چشمگیری تغییر می دهد، به نحوی که امروزه مطالعات بسیاری به بررسی انواع روش های ساخت پوشش های حاوی گرافن و ایجاد خواص بهینه در آن ها اختصاص یافته است. در این مقاله ابتدا به معرفی ساختار، خواص و روش های متنوع تهیه گرافن به طور اجمالی پرداخته شده است و در ادامه انواع روش های ساخت پوشش های حاوی گرافن مورد بررسی قرار می گیرد. بخش اصلی مقاله نیز بر رسانایی الکتریکی پوشش هایی با بسترهای متنوع همچون اپوکسی، پلی یورتان، پلی پروپیلن، پلی استایرن، پلی استر و غیره متمرکز شده که در آنها دستیابی به پایین ترین آستانه فراگیری الکتریکی (حداقل گرافن لازم جهت گذر از حالت عایق به حالت رسانا)، یافتن و کنترل عوامل اثرگذار بر این متغیر مورد بحث واقع شده است.
    کلید واژگان: گرافن, پوشش, رسانایی الکتریکی, آستانه فراگیری الکتریکی}
    Rana Rafiei, Zahra Ranjbar*, Hossein Yari
    Graphene is a monolayer two-dimensional material in which the carbon atoms form a honeycomb lattice. The outstanding electrical, thermal, optical and mechanical properties of graphene due to its electronic structure have made graphene a promising nanostructure for vast range of applications. In this zero-gap semiconductor material, electron/ hole carriers concentration is around 〖10〗^13 cm^(-2) and it possesses high electron mobility (500000 s^(-1) V^(-1) cm^2) at room temperature. Adding graphene to a polymeric matrix enhances the polymer properties noticeably, various researches have been devoted to studying the fabrication methods of polymer/graphene coatings and achieving the optimum properties in them. In this paper, the general structure, properties and various procedures of graphene production are briefly investigated. Then the fabrication methods of polymer/graphene coatings are studied. The main part of this paper has focused on electrical conductivity of various coatings based on epoxy, polyurethane, polypropylene, polystyrene, polyester and etc. In which achieving the lowest possible electrical percolation threshold (minimum amount of graphene required to convert an insulator coating to a conductor), finding and controlling the factors that affect the percolation threshold are discussed.
    Keywords: Graphene, Coating, Electrical Conductivity, Electrical Percolation Threshold}
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