منابع پایان نامه ارشد درمورد نفت و گاز، توربین بادی، محدودیت ها، اکسیداسیون

نوع الکترود مرجع بستگی به محیط الکترولیتی دارد. الکترود مرجع کالوملی اشباع (SCE)معمولا در محیط آبی استفاده می شود، در صورتی که الکترود نقره(۹/۰) ۳AgNO Ag / در حلال استونیتریل بکار می رود. حلال نیز بر حسب حلالیت الکترولیت و مونومر انتخاب می شود. حلال های بکار رفته برای الکتروپلیمریزاسیون می تواند آب، استونیتریل، THF (تترا هیدروفوران)، نیترومتان، نیتروبنزن، متیلن، کلراید، پروپیلن کربنات و غیره باشد، الکترولیت حامل بایستی محلول درحلال و دامنه الکترواکتیویته بالا داشته باشد تا از محدوده واکنش های الکتروشیمیایی مصون باشد.
به طور کلی الکتروپلیمریزاسیون توسط دو فرآیند متوالی زیر بیان می شود.
۱- پلیمریزاسیون
۲- دوپه شدن اکسیداسیونی پلیمر(Ec Ef )[33]
پلیمرهای تهیه شده به روش الکتروشیمیایی بر خلاف شیمیایی فیلمی با فشردگی بالا و میزان تخلخل کم و در نتیجه رسانایی بیشتر می باشد. این روش در مقابل روش شیمیایی دارای چند مزیت برجسته از قبیل فقدان کاتالیست، شاخه زایی مستقیم پلیمر دوپه شده بر روی سطح الکترود ( که بویژه در کاربردهای الکتروشیمیایی مد نظر است )، کنترل ساده ضخامت پلیمر و امکان انجام همزمان بررسی مقدماتی از فرآیند رشد پلیمر بوسیله تکنیک های الکترو شیمیایی یا اسپکتروالکتروشیمیایی می باشد[۳۴].
اگر فرآیند الکترو پلیمریزاسیون در حلالی که منومر جذب سطحی الکترود ها می شود، بررسی گردد مکانیسم بطور اساسی تغییر کرده و فیلم یکنواختی حاصل می شود. در این موارد واسطه کاتیون رادیکال با کاتیون رادیکال های دیگر واکنش می دهد و دیمر و سایر الیگومر های بالاتر را تشکیل می دهد.
۱-۵-۲ پلیمریزاسیون شیمیایی
پلیمرهایی که با روش شیمیایی بدون حضور پایدار کننده تهیه می گردند اغلب به صورت پودر بسیار ریز با رسانندگی پایین می باشند. مطالعات شکل شناسی این نمونه ها نشان می دهد که علی رغم فشرده بودن پودر، تخلخل بین ذرات نسبتا زیاد است. تهیه پلیمرهای رسانا که بطور نرمال از طریق سنتز شیمیایی تهیه می شوند موارد کاربرد بیشتری دارد. پلیمریزاسیون شیمیایی پلیمرهای رسانا در حضور پایدار کننده های خنثی، موجب تغییر خواص مکانیکی و مورفولوژی و فعالیت الکتریکی پلیمر حاصل می گردد.
این مواد پلیمری غیریونی که نقش میزبان۹ را برای ذرات پلیمر رسانا بعهده دارند سبب اصلاح خواص مکانیکی و الکتریکی این پلیمرها می شود. اثر مهم پلیمرهای غیریونی و خنثی که در تهیه پلیمرها بعنوان پایدار کننده بکار می روند، پایداری و یکنواختی محلول های کلوییدی حاصل می باشد. این پایداری توسط جذب مولکولهای پلیمر بر سطح و یا داخل ذرات کلوییدی به منظور جلوگیری از تجمع و انعقاد آنها صورت می گیرد. از این رو به مواد پلیمری فوق اصطلاحا پایدارکننده۱۰ گفته می شود. پایداری و یکنواختی بوجود آمده در اثر این پلیمرها هنگامی کامل می شود که سطح ذرات کلوییدی توسط زنجیره های پلیمر احاطه گردد. برای تولید کلوییدی با راندمان بالا از مکانیسم های فیزیکی جذب/ دفع۱۱ استفاده می کنند و با استفاده از اتصالات منظم پلیمرهایی که بعنوان پایدار کننده عمل می کنند ذرات پلیمر رسانا با پایداری و راندمان خوب تولید می کنند [۳۵].
۱-۵-۳ پلیمریزاسیون قالبی۱۲
بهبود نظم ساختمانی و جهت یابی زنجیر پلیمری در تحقق بخشیدن به رسانش بالا برای پلیمرهای رسانا یک مسئله حیاتی محسوب می شود. استفاده از ماتریس پلیمری روشی را برای سنتز شکل های منظم تر پلیمرهای رسانا فراهم آورده است.
پلیمریزاسیون قالبیروشی است که درآن از یک پیش پلیمر بعنوان قالب استفاده می شود. بطوری که بر روی آن عمل پلیمریزاسیون به منظور تهیه پلیمر رسانا انجام می گیرد. پلیمرهایی بعنوان قالب استفاده می شوند که ساختمانی با ابعاد خطی داشته باشند. در این روش اکسنده در داخل ماتریس پلیمر قالب به دام می افتد. بعنوان نمونه پلی (۴-وینیل پیریدین) مشابه با پیریدی، قادر است با یون های فلزی مانند + ۲ Cu و +۳Feتشکیل کمپلکس پایدار دهد و بعنوان پلیمر قالب استفاده می شود.
کمپلکس شدن از اثر متقابل نیتروژن پیریدین با یون فلزی انجام می گیرد. یون های فلزی بصورت پلی ارتباط بین زنجیره های پلی (۴-وینیل پیریدین) خطی عمل می نماید.کشش کمپلکس در دمای بالا موجب صفحه آرایی یون های اکسیدکننده در ردیف منظم می شود. با ردیف شدن منظم اکسید کننده در ماتریس پلیمری امکان رشد پلیمر رسانا در یک ساختمان منظم که حاصل آن پلیمری با رسانش بالاست فراهم می شود[۳۶،۳۷].
۱-۵-۴ پلیمریزاسیون کلوئیدی
پلیمرهای رسانا عموما نامحلول و غیر قابل ذوب هستند. و در نتیجه قالب ریزی آنها مانند پلیمرهای متداول امکان پذیر نیست و در مجاورت هوا و آب و محیط های اسیدی قلیایی مقاوم نیستند. این موارد محدودیت های بسیاری برای کاربردهای بالقوه آنها ایجاد می کند. راه های مختلفی برای رفع این نقیصه پیشنهاد و ارائه شده است. یکی از این روش ها تولید پلیمر بصورت ذرات کلوئیدی می باشد. استفاده از کلوئیدها برای غلبه بر مشکلات موجود در فرآیند تهیه پلیمرهای رسانا مناسب می باشد. امکان تولید این مواد به شکل کلوئیدی می تواند بعنوان پایه ای برای ساخت مواد پوشش دهنده مثل رنگ های هادی شناخته شود.اثر مهم پلیمرهای غیر یونی و خنثی، پایداری و یکنواختی محلول های کلوئیدی می باشد. این پایداری توسط جذب مولکول های پلیمر بر سطح و یا داخل ذرات کلوئیدی به منظور جلوگیری از تجمع و انعقاد آنها صورت می گیرد که به مواد پلیمری فوق اصطلاحا پایدار کننده۱۳ گفته می شود[۳۸].
در روش کلوئیدی مونومر به محلول آبی حاوی اکسیدان و پایدار کننده اضافه می گردد. پایدار کننده و اکسیدانباید با یکدیگر سازگاری داشته باشند و کمپلکس تشکیل ندهند، پایدار کننده بصورت لایه نازکی در حدود آنگسترام سطح مونومر را احاطه کرده و در نتیجه ذره باردار خنثی می شود و به ابن ترتیب از بهم پیوستن و لخته شدن ذرات جلوگیری می شود. پایدار کننده می تواند کاتیونی، آنیونی و یا خنثی باشد. غلظت پایدار کننده باید در حالت خاصی باشد . اگر کمتر از حد لازم باشد، پلیمر رسوب کرده و تشکیل کلوئید نمی دهد و اگر غلظت آن بیشتر از حد لازم باشد رشد زنجیر متوقف می شود و پلیمر تشکیل نمی گردد. شکل ۱-۳ چگونگی احاطه شدن سطح مونومر بوسیله پایدار کننده را نشان می دهد[۳۹].
حلال
پایدارکننده

شکل ۱-۳ : احاطه شدن سطح مونومر بوسیله پایدار کننده

ذرات کلوئیدی را نمی توان به روش معمولی صاف کرده و در مقیاس آزمایشگاهی از سانتریفیوژ دور بالا برای جداسازی کلوئید استفاده می کنند، پلیمری که به این ترتیب به دست می آید، اگر کاملا خشک شود دیگر در هیچ حلالی حل نمی شود بنابراین آن را کاملا خشک نمی کنند.
۱-۶کامپوزیت ها و نانو کامپوزیت ها
واژه Composite از کلمه انگلیسیto composeبه معنی ترکیب کردن ساخت و مخلوط کردن، مشتق شده است. معمولا یک ماده کامپوزیت را به صورت یک مخلوط فیزیکی در مقیاس ماکروسکوپیک از دو یا چند ماده مختلف تعریف می کنند که این مواد خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خود را حفظ کرده و مرز مشخصی را با یکدیگر تشکیل می دهند. همواره تحقیقاتی برای دست یافتن به مواد جدیدتر با خواص مکانیکی بهتر، انجام می‌گیرد. در این بررسی ها، اغلب این هدف دنبال می‌شودکه به موادی با نسبت مناسب از استحکام کششی به چگالی، استحکام حرارتی بالا و خواص ویژه سطح خارجی دست یابند. کامپوزیت ها در راستای این اهداف کشف شدند و مورد استفاده در انواع صنایع قرارگرفتند.
از اولین کامپوزیت ها یا همان چند سازه های ساخت بشر می توان به کاه گل و آجرهای گلی که در ساخت آن ها از تقویت کننده کاه استفاده می شد، اشاره کرد. هنگامی که این دو با هم مخلوط می شوند در نهایت آجر پخته بدست می آید که بسیار ماندگارتر و مقاوم تر از هر دو ماده اولیه یعنی گل و کاه است.
در کامپوزیت عموما دو ناحیه متمایز وجود دارد:
۱- فازپیوسته (ماتریس)
۲- فازناپیوسته (تقویت کننده)
دریک کامپوزیت به طور کلی الیاف، عضو بارپذیر اصلی سازه هستند در حالی که ماتریس آن ها را در محل و آرایش مطلوب نگاه داشته و بعنوان یک محیط منتقل کننده بار بین الیاف عمل می کند، به علاوه آن ها را از صدمات محیطی در اثر بالا رفتن دما و رطوبت حفظ می کند.
کاربرد پلیمرهای رسانا در صنایع مختلف به دلیل نا محلول بودن، فرآیند ناپذیری، پایداری کم و رسانایی آن ها محدود بوده ولی بررسی های متعددی برای رفع این نقایص انجام گرفته است. یکی از روش های اصلاح این پلیمرها، تهیه کوپلیمرها و کامپوزیت های آن هامی باشد. با این روش میتوان خواص مکانیکی، فیزیکی و پایداری پلیمرها را بهبود بخشید.
مواد کامپوزیت تقویت شده با الیاف، ترکیبی از مقاومت کششی و مدول بهتر نسبت به مواد فلزی را دارند و به علت پایین بودن و زن مخصوص نسبت به وزن (مقاومت کششی ویژه) نسبت مدول به وزن (مدول ویژه)، مواد کامپوزیت به طور مشخص بهتر از مواد فلزی هستند و در بسیاری از کاربردهایی که کاهش وزن سازه از اهمیت برخوردار است می تواند جایگزین فلزات شوند. توجه به پایداری بسیار زیاد کامپوزیت های پایه پلیمری و مقاومت بسیار خوب آن ها در محیط های خورنده، این کامپوزیت ها، کاربردهای وسیعی در صنایع دریایی پیدا کرده اند که از آن جمله می توان به ساخت بدنه قایق ها و کشتی ها و تاسیسات فراساحلی اشاره داشت. ساخت بدنه هواپیما، ساخت پره های توربین بادی و پره های هلیکوپتر و پوشش رادار هواپیما از کاربردهای کامپوزیت در صنعت هوافضا است. این مواد در صنعت نفت و گاز نیز به منظور ترمیم و تقویت سازه های فرسوده و ترمیم لوله های فرسوده نفت و گاز، عایق کاری توربین به کارمی روند[۲].
نانوکامپوزیت نیز همان کامپوزیت است که یک یا چند جزء از آن، ابعاد کمتر از ۱۰۰ نانومتر دارد.در این مواد زمانی که یکی از فازها به ابعاد نانو متری می رسد،خواص نانو کامپوزیت نسبت به کامپوزیت های مرسوم از همان فازها،تغییر می کند.شایان ذکر است برای رسیدن به خواص بهتر در نانو کامپوزیت ها می بایست توزیع اندازه نانو ذرات و پراکندگی آنها در فاز ماتریس کامپوزیت را کنترل نمود.علت اینکه این مواد نسبت به کامپوزیت های متداول خواص ویژه و مطلوب تری را از خود نشان می دهند این است که نیروهای بین سطح مشترک تقویت کننده و زمینه در یک نانو کامپوزیت،به علت ابعاد نانو متری ذرات تقویت کننده،نسبت به اندازه نیروها در یک کامپوزیت معمولی قوی تر می باشند. نانوکامپوزیت ها از دو فاز تشکیل شده اند، فاز اول یک ساختار بلوری است که در واقع پایه یا ماتریس نانوکامپوزیت محسوب می شود و ممکن است از جنس پلیمر، فلز و

این نوشته در No category ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.