میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر
میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه نساجی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات رایگان
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر
شماره |
81 |
کد مقاله |
TXT81 |
مترجم |
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی |
آنالیز تجربی تولید میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر |
نام انگلیسی |
Experimental analysis of the production of micro- and nanofibres by Laser Spinning |
تعداد صفحه به فارسی |
21 |
تعداد صفحه به انگلیسی |
6 |
کلمات کلیدی به فارسی |
ریسندگی لیزر- نانو الیاف |
کلمات کلیدی به انگلیسی |
Laser Spinning- Nanofibres |
مرجع به فارسی |
دانشگاه دیویگو- اسپانیا- الزویر |
مرجع به انگلیسی |
De Vidgo University |
سال |
2007 |
کشور |
میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر
آنالیز تجربی تولید میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر
چكیده
ریسندگی لیزر بعنوان یك تكنیك جدید برای تولید الیاف شیشهای در قطرهای به مقیاس نانومتر و میكرومتر بشمار میآید. این تكنیك اجازه خواهد داد تا بتوان نسبت به تولید مقادیر بالایی از نانو الیاف از طریق تركیبات خاص كنترل شده شیمیایی اقدام نمود. علاوه بر این، در این مبحث تولید الیاف میكرو و نانو الیاف بیریخت از طریق مواد شكل دهنده شیشهای غیر آماده نشان داده شده است. كلیه این ویژگیهای جدید از پتانسیل قابل توجهی جهت گشودن محدوده جدید و كاملی از كاربردها برای الیاف برخوردار میباشند.
در این تكنیك یك لیزر دارای توان بالا برای ذوب پیش ماده جامد بكار گرفته شد و در عین حال یك جت گاز مافوق صوت در حجم ماده مذاب تزریق گردید. این ماده مذاب تشكیل دهنده الیاف شیشهای میباشد كه نتیجه ازدیاد طول مایعات غلیظ یا چسبنده و خنك سازی بوسیله نیروی بازدارنده و انتقال گرمایی رسانایی بوجود آمده بوسیله جت گاز میباشد. تاثیر چندین شرایط عملیاتی كه كنترل كننده ریخت شناسی، تركیب و توزیع قطر الیاف میباشند، بصورت تجربی بوسیله آنالیز میكروسكوپ الكترونی، فلورسانس اشعه ایكس و طیف سنجی جرمی یون ثانویه زمان- پرواز مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج تجربی بر مبنای تشریح تئوریكی فرآیند شكلگیری الیاف مورد بحث قرار میگیرد. این مورد نهایتا منجر به استنتاج مجموعهای از قواعد، در ارتباط با تاثیر عوامل مطالعه شده در زمینه تولید نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر، خواهد شد.
كلمات كلیدی: ریسندگی لیزر، نانو الیاف
1- مقدمه
روشهای متعارف جهت تولید الیاف شیشهای شامل ذوب مواد خام در یك كوره جهت حاصل آوردن شیشه گداخته سیال میباشد كه میتوان آن را از طریق كاربرد سه فرآیند اساسی به الیاف تبدیل نمود: روال فیبری سازی روتاری، بخار، هوا یا دمش شعله یا بخاردهی توسط شعله و كشش مكانیكی یا كشش آن به فرمهای مختلف. قطرهای به دست آمده الیاف در محدودهای از صدها میكرون الی دهها میكرون میباشند و همچنین انواع محصولات از انواع بینظم الی فیلامنتهای پیوسته متفاوت میباشند. به هنگامیكه هدف، تولید الیاف پیوسته باشد، فرآیند كشش مكانیكی معمولا جهت كشیدن یك فیلامنت از بوش یا سیلندر بكار گرفته میشود. الیاف سرامیكی و كربنی تجاری بوسیله روش سل ـ ژل و یا با استفاده از الیاف پیش ماده آلی جامد تولید میشوند، كه در هر دو مورد، پیش ماده جامد به شكلی مطلوب درآمده و در پی آن فرآیند گرمایشی كنترل شده یا تجزیه حرارتی، جهت تبدیل آن به سرامیك دارای شكل خاص، انجام میگردد. این الیاف دارای قطرهای معمولی در محدوده چندین میكرومتر هستند.
میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر
2- روالهای تجربی
در مقایسه با تحقیقات قبلی ما، كه در آن یك لیزر Nd:YAG با طول موج كوتاه بكار گرفته شد، در تحقیقات جاری از یك لیزر CO2 استفاده شد تا آنكه جذب برخی از پیش مادهها (شیشههای سیلیكات قلیا ـ آهك) افزایش یابد. كلیه روالهای تجربی كه در این تحقیق گزارش شده است با استفاده از لیزر CO2 دارای توان بالا (Rofinsinar DC-035) انجام گردید كه در حالت پیوسته نسبت به ساطع نمودن یا انتشار پرتو مادون قرمز با طول موج و قدرت در محدوده 2000 الی 3000 وات در آزمایشات مختلف اقدام مینمود.
میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر
3- نتایج و مباحث
1-3. ریخت شناسی
شكل 1- الف نشان دهنده ریخت شناسی معمولی الیاف به دست آمده از نمونه m5 میباشد. آنها دارای ریخت شناسی استوانه ای یكپارچه تعریف شده مناسب با قطر تقریباً ثابت، حالت منحنی شدگی یكنواخت و نسبت ابعادی بالایی میباشند. با وجود آنكه، اغلب مواقع آنها عاری از كف یا تفاله ها میباشند و یا دارای مقادیر اندكی از پسماندها هستند كه بر روی سطح آنها متصل شده اند، مواردی از استثنائات وجود دارند كه در ارتباط با شرایط تولید هستند. در برخی از موارد ابری از ذرات به شبكه ای از الیاف متصل و تركیب میشود، همانگونه كه در شكل 1b نشان داده شده است، كه مترادف با الیافی است كه از نمونه نوع n3 حاصل شده است. شكل گیری این ذرات وابسته به ویژگی های ترموفیزیكی مایع میباشد:
2-3 تركیب
اولین نگرانی ما با توجه به تركیب الیاف، اثبات این نكته بوده است كه آیا الیاف دارای تركیب شیمیایی كاملاً یكسانی با پیش ماده ها میباشند. از آنالیز تشریح تئوریكی و مدلسازی فرآیند فیزیكی فرم پذیری الیاف، این مورد را میتوان فرض كرد كه بیشترین میزان احتمال دگرگونی یا تغییر در زمینه تركیب، ممكن است پدیده تهی سازی یا تخلیه در اغلب گونه های فرار بواسطه دماهای بالای ذوب و گوناگونی های تركیب در بین الیاف بعلت عدم تجانس پیش ماده باشد.
3-3 توزیع قطر
كنترل قطر الیاف به عنوان یك هدف مهم جهت حاصل آوردن قابلیت های كامل از این تكنیك جدید مدنظر میباشد. یك آنالیز تئوریكی تأثیر پارامترهای عملیاتی بر روی این خصیصه میتواند دارای پیچیدگی های واقعی باشد كه علت آن طبیعت چند پارامتری این فرآیند و همزیستی قابل انتظار محدوده گسترده ای از مقادیر پارامترهای فیزیكی در این حجم از فرآیند میباشد. به منظور نشان دادن چنین ایده ای، بطور مثال این مضمون را مدنظر قرار دهید كه در حضور یك توزیع گسترده دماهای كاملاً شناخته شده در حجم ماده مذاب و دینامیك پیچیده جریان ذوب در طی برش لیزر، فاكتورها یا عواملی كاملاً مرتبط با تشكیل الیاف میباشند، چرا كه آنها به طور مستقیم بر روی فرآیند ازدیاد طول تأثیرگذار خواهند بود.
میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر
4- نتیجه گیری
آنالیز تئوریكی تكنیك ریسندگی لیزر نشان داد كه این مضمون به عنوان یك فرآیند پیچیدهای مطرح میباشد كه تحت تأثیر پارامترهای بسیاری قرار دارد. به همین دلیل، یك كنترل تعریف شده نتایج جهت تولید محصولات مشخص بر مبنای نیازهای محرز شده بعنوان یك وظیفه چالش بر انگیز مطرح میباشد كه به تحقیقات تجربی گسترده ای نیاز دارد. در این تحقیق، ما اولین دیدگاه در این زمینه و مشكلات مربوط بدان كه باعث بوجود آمدن برخی از رهنمودها شده است را گزارش نمودیم.
تأثیر ریزساختار پیش ماده به نظر باعث تأثیر بر ریخت شناسی و تركیب همگنی الیاف شده است. یك ماده ناهمگن با اندازه فازهای آن در مرتبه حجم مذاب باعث تولید الیاف با تركیبات مختلف میشود و در صورتی كه این فازها دارای ویسكوزیته مختلفی باشند ممكن است باعث بوجود آمدن ذرات و و نخاله های متصل به الیاف شوند.
تركیب كلی الیاف ممكن است تا اندازه ای از نكته نظر پیش ماده مصرفی در صورتی كه گونه های فرار در آن باشد متفاوت جلوه نماید، چرا كه دماهای بالا در طی این فرآیند در ماده مذاب حاصل خواهند شد. كنترل توزیع قطرها به عنوان یك وظیفه پیچیده مطرح میباشد كه جهت انجام آن باید تحقیقات گسترده ای را مدنظر قرار داد. نتایج اولیه جاری معرف شرایط آستانه ای فرآیند سرعت گاز و موقعیت كانونی پرتوی لیزر برای تولید الیاف میباشد اما در عین حال هیچ گونه تأثیر آشكاری بر روی قطرها مشخص نشده است. بر این مبنا به منظور مطالعه این خصیصه های مهم باید تحقیقات بیشتری انجام شود.
میكرو و نانو الیاف بوسیله ریسندگی لیزر