مرکز دانلود خلاصه کتاب و جزوات دانشگاهی

مرکز دانلود تحقیق رايگان دانش آموزان و فروش آنلاين انواع مقالات، پروژه های دانشجويی،جزوات دانشگاهی، خلاصه کتاب، كارورزی و کارآموزی، طرح لایه باز کارت ویزیت، تراکت مشاغل و...(توجه: اگر شما نویسنده یا پدیدآورنده اثر هستید در صورت عدم رضایت از نمایش اثر خود به منظور حذف اثر از سایت به پشتیبانی پیام دهید)

نمونه سوالات کارشناسی ارشد دانشگاه پیام نور (سوالات تخصصی)

نمونه سوالات کارشناسی دانشگاه پیام نور (سوالات تخصصی)

نمونه سوالات دانشگاه پيام نور (سوالات عمومی)

کارآموزی و کارورزی

مقالات رشته حسابداری و اقتصاد

مقالات علوم اجتماعی و جامعه شناسی

مقالات روانشناسی و علوم تربیتی

مقالات فقهی و حقوق

مقالات تاریخ- جغرافی

مقالات دینی و مذهبی

مقالات علوم سیاسی

مقالات مدیریت و سازمان

مقالات پزشکی - مامایی- میکروبیولوژی

مقالات صنعت- معماری- کشاورزی-برق

مقالات ریاضی- فیزیک- شیمی

مقالات کامپیوتر و شبکه

مقالات ادبیات- هنر - گرافیک

اقدام پژوهی و گزارش تخصصی معلمان

پاورپوئینت و بروشورر آماده

طرح توجیهی کارآفرینی

آمار سایت

آمار بازدید

  • بازدید امروز : 932
  • بازدید دیروز : 1603
  • بازدید کل : 13040389

مقاله 43- نانولوله هاي کربني 140 ص


مقاله 43- نانولوله هاي کربني 140 ص

 

چکیده

تحقيقات اخير روي نانوسيالات، افزايش قابل توجهي را در هدايت حرارتي آنها نسبت به سيالات بدون نانوذرات و يا همراه با ذرات بزرگ‌تر (ماکرو ذرات) نشان مي‌دهد. از ديگر تفاوت‌هاي اين نوع سيالات، تابعيت شديد هدايت حرارتي از دما، همچنين افزايش فوق‌العاده فلاکس حرارتي بحراني در انتقال حرارت جوشش آنهاست. نتايج آزمايشگاهي به دست آمده از نانوسيالات نتايج قابل بحثي است که به عنوان مثال مي‌توان به انطباق نداشتن افزايش هدايت حرارتي با تئوري‌هاي موجود اشاره کرد. اين امر نشان دهنده ناتواني اين مدل ها در پيش‌بيني صحيح خواص نانوسيال است. بنابراين براي کاربردي کردن اين نوع از سيالات در آينده و در سيستم‌هاي جديد، بايد اقدام به طراحي و ايجاد مدل‌ها و تئوري‌هايي شامل اثر نسبت سطح به حجم و فاکتورهاي سياليت نانوذرات و تصحيحات مربوط به آن کرد

سيستم‌هاي خنک کننده، يکي از مهم‌ترين دغدغه‌هاي کارخانه‌ها و صنايعي مانند ميکروالکترونيک و هر جايي است که به نوعي با انتقال گرما روبه‌رو باشد. با پيشرفت فناوري در صنايعي مانند ميکروالکترونيک که در مقياس‌هاي زير صد نانومتر عمليات‌هاي سريع و حجيم با سرعت‌هاي بسيار بالا (چند گيگا هرتز) اتفاق مي‌افتد و استفاده از موتورهايي با توان و بار حرارتي بالا اهميت به سزايي پيدا مي‌کند، استفاده از سيستم‌هاي خنک‌کننده پيشرفته و بهينه، کاري اجتناب‌ناپذير است. بهينه‌سازي سيستم‌هاي انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسيله افزايش سطح آنها صورت مي‌گيرد که همواره باعث افزايش حجم و اندازه اين دستگاه‌ها مي‌شود؛ لذا براي غلبه‌ بر اين مشکل، به خنک کننده‌هاي جديد و مؤثر نياز است و نانو سيالات به عنوان راهکاري جديد در اين زمينه مطرح شده‌اند. نانوسيالات به علت افزايش قابل توجه خواص حرارتي، توجه بسياري از دانشمندان را در سال‌هاي اخير به خود جلب کرده است، به عنوان مثال مقدار کمي (حدود يک درصد حجمي) از نانوذرات مس يا نانولوله‌هاي کربني در اتيلن گليکول يا روغن به ترتيب افزايش 40 و 150 درصدي در هدايت حرارتي اين سيالات ايجاد مي‌کند [2] [3]؛ در حالي که براي رسيدن به چنين افزايشي در سوسپانسيون‌هاي معمولي، به غلظت‌هاي بالاتر از ده درصد از ذرات احتياج است؛ اين در حالي است که مشکلات رئولوژيکي و پايداري اين سوسپانسيون‌ها در غلظت‌هاي بالا مانع از استفاده گسترده از آنها در انتقال حرارت مي‌شود. در برخي از تحقيقات، هدايت حرارتي نانوسيالات، چندين برابر بيشتر از پيش‌بيني تئوري‌ها است. از ديگر نتايج بسيار جالب، تابعيت شديد هدايت حرارتي نانوسيالات از دما [4] [5] و افزايش تقريباً سه برابري فلاکس حرارتي بحراني آنها در مقايسه با سيالات معمولي است.

 

مقدمه:

نانولوله‌هاي كربني به عنوان يكي از دو جايگزين اصلي سيم‌ها در داخل تراشه‌ها و ديگر اجزاء الكترونيكي در دهه آينده مطرح هستند. اين ساختارها نه تنها هادي خوبي براي الكتريسته هستند، بلكه فوق‌العاده كوچك‌اند، بطوري كه به سازندگان اجازه استفاده از ميلياردها ترانزيستور را در يك تراشه مي‌دهند.

امروزه نانولوله‌ها را مي‌توان تنها در آزمايشگاه و به ميزان اندك توليد كرد. دستيابي به روش‌هاي توليد انبوه، سالها به طول مي‌انجامد.

در روش كاتاليست فلزي، نيكل، آهن يا كبالت همراه با اتمهاي كربن تا ذوب شدن فلز حرارت داده مي‌شوند، سپس نانولوله‌هاي تك‌ديواره بر روي سطح فلز مذاب تشكيل مي‌شوند.

متأسفانه در اين روش ذرات فلزي به نانولوله‌ها چسبيده و آنها را مغناطيسي كرده و براي استفاده در ترانزيستورها غيرقابل استفاده مي‌گردانند. آويريس مي‌گويد: "در هر نانولوله ذره‌اي از فلز وجود دارد كه براي زدودن آنها بايد نانولوله‌ها را در اسيدنيتريك جوشانيد كه اين عمل باعث تخريب نانولوله‌ها مي‌گردد."

در روش ابداعــي شركتIBM نانولوله‌ها تخريب نمي‌شوند. پژوهشگران، كريستالي كه از لايه‌هاي سيليكون و كربن تشكيل يافته را تا 1650 درجة سانتيگراد حرارت دادند. اين عمل باعث تبخير سيليكون و باقي ماندن لايه‌‌اي از كربن مي‌گردد. از آنجا كه كربن از قبل به سيليكون متصل شده است، پس از تبخير سيليكون، براي پيوند با مواد ديگر آزاد مي‌شود. در اين حالت، پيوند كربن با خودش، موجب تشكيل لوله‌هاي كربني مي‍شود.

آويريس مي‌گويد، ساختار اتمي كه اين لوله‌هاي كربني اختيار مي‌كنند بعداً به صورت الگويي براي آرايش لوله‌ها به كار مي‌رود به طوري كه مي‌توان از آنها در ساخت پردازشگرها استفاده كرد. اين ساختارها براي ايجاد ترانزيستور بايد به صورت شبكه‌هايي از خطوط موازي تشكيل شوند.

 

 

فصل اول

1. توليد نانولوله هاي کربني با سوزاندن گياهان:

 

1. توليد نانولوله هاي کربني با سوزاندن گياهان:

محققين دانشگاه Northeast Normal چين موفق به ساخت نانوتيوب هاي كربني چند ديواره با قطر 50-30 نانومتر با گرم كردن چمن در حضور اكسيژن شدند.

به گفته Enbo Wang توليد نانوتيوب هاي حاصله از چمن دستاورد جديد و سازگار با محيط زيست است. استفاده از محصولات طبيعي تجديد پذير به عنوان منبع كربن در حضور اكسيژن، به عنوان يك واكنش اكسيداسيوني، فوايد زيادي را در حفظ و نگهداري محيط زيست، بهره­برداري از مزارع و محصولات طبيعي عايد انسان خواهد كرد.

در اين پژوهش Wangو همكاران، پس از جمع آوري نمونه هاي چمن و قبل از خشك كردن، آنها را خرد كرده و در حرارت 250 درجه سانتي گراد به مدت 1 ساعت قرار دادند . سپس مواد حاصله را در 600 درجه سانتي گراد به مدت 20 دقيقه در ظروف دربسته حاوي 15ميلي ليتر اكسيژن گذاشته و پس از سرد نمودن به آن اكسيژن تزريق كرده و مجددا چرخه دمايي را تا 50 دوره تكرار كردند .

محصول اين فرايند نانوتيوبي باطول µm 1، قطر خارجي nm30-50 و قطر داخلي nm 10-30 بود که محققين بازده اين آزمايش را 15% تخمين زده بودند . اخيرا با افزودن آب به اين واكنش دريافتند كه سنتز و خالص سازي نانوساختارها با سيستم C-H-O به راحتي ممكن مي شود .

به گفته Wang اين حالت ما را به دنبال روش جديدي براي ساخت مستقيم نانولوله ها از طريق تغيير كربوهيدرات ها و تبديل آنها به آب و كربن خالص سوق مي دهد، به طوري که نه تنها مشكل محدوديت كربن خالص را حل مي كند ، بلكه به ما ايده به دست آوردن اتم فعال كربن براي ساخت نانوتيوب ها را هم مي دهد .

به نظر محققين پيش تيمار چمن ها باعث از بين رفتن پروتئين ها و تركيبات روغني مي شود و در پي آن تيمار در دماي 600 درجه سانتي گراد باعث دهيدراته شدن سلولز و و تبديل آن به ساختارهاي نانوكربني شود همانند فرايند اكسيداتيو دليگنيفيكاسيون مي­شود.

اكثر گياهان و مخصوصا چمن ها داراي آوندهايي از جنس سلولز، همي سلولز و ليگنين براي حمل و نقل مواد به ساير اندام ها مي باشند. اين ساختارهاي لوله مانند منبعي از كربن هستند که نقش اساسي در توليد نانوتيوب ها ايفا مي کنند. استفاده از همان دما بر روي كربوهيدرات هايي كه فاقد شكل لوله اي هستند مانند گلوكز و ساكارز، نانو لوله هاي اندكي را توليد خواهد كرد . اما چوب و كنف- مواد گياهي با ساختار لوله اي - منبع مفيدي براي توليد نانولوله ها مي باشند.

به گفته Zhenhui Kang ، نانولوله هاي توليدي داراي نقص هايي در ديواره مي باشند اما با اين وجود از آنها مي توان در كاتاليز مواد مانند كاتاليزورها استفاده نمود.

به گفتهُ وي محققان با بررسي تاثير واكنش هاي مختلف بر ميزان توليد نانو لوله هاي كربني به دنبال يافتن راه ايده آل با راندمان بالا و هزينه كم مي باشند که اين پروسه راه جديدي را براي گسترش ساخت نانولوله هاي كربني فراهم مي كند.

 

 

 

فصل دوم

1. انتقال گرما به وسيلهنانوسيالات

2 . تهيه نانوسيالات

3 . انتقال حرارت در سيالات ساکن

4 . جريان، جابه‌جايي و جوشش

5 . هدايت حرارتي نانوسيال

6 . چشم‌انداز

 

1. انتقال گرما به وسيلهنانوسيالات

اخيراً استفاده از نانوسيالات که در حقيقت سوسپانسيون پايداري ازنانوفيبرها و نانوذرات جامد هستند، به عنوان راهبردي جديد در عمليات انتقال حرارتمطرح شده است.
تحقيقات اخير روي نانوسيالات، افزايش قابل توجهي را در هدايتحرارتي آنها نسبت به سيالات بدون نانوذرات و يا همراه با ذرات بزرگ‌تر (ماکرو ذرات) نشان مي‌دهد. از ديگر تفاوت‌هاي اين نوع سيالات، تابعيت شديد هدايت حرارتي از دما،همچنين افزايش فوق‌العاده فلاکس حرارتي بحراني در انتقال حرارت جوشش آنهاست. نتايجآزمايشگاهي به دست آمده از نانوسيالات نتايج قابل بحثي است که به عنوان مثالمي‌توان به انطباق نداشتن افزايش هدايت حرارتي با تئوري‌هاي موجود اشاره کرد. اينامر نشان دهنده ناتواني اين مدل ها در پيش‌بيني صحيح خواص نانوسيال است. بنابراينبراي کاربردي کردن اين نوع از سيالات در آينده و در سيستم‌هاي جديد، بايد اقدام بهطراحي و ايجاد مدل‌ها و تئوري‌هايي شامل اثر نسبت سطح به حجم و فاکتورهاي سياليتنانوذرات و تصحيحات مربوط به آن کرد.

سيستم‌هاي خنک کننده، يکي از مهم‌ترين دغدغه‌هاي کارخانه‌ها وصنايعي مانند ميکروالکترونيک و هر جايي است که به نوعي با انتقال گرما روبه‌روباشد. با پيشرفت فناوري در صنايعي مانند ميکروالکترونيک که در مقياس‌هاي زير صدنانومتر عمليات‌هاي سريع و حجيم با سرعت‌هاي بسيار بالا (چند گيگا هرتز) اتفاقمي‌افتد و استفاده از موتورهايي با توان و بار حرارتي بالا اهميت به سزايي پيدامي‌کند، استفاده از سيستم‌هاي خنک‌کننده پيشرفته و بهينه، کاري اجتناب‌ناپذير است. بهينه‌سازي سيستم‌هاي انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسيله افزايش سطح آنهاصورت مي‌گيرد که همواره باعث افزايش حجم و اندازه اين دستگاه‌ها مي‌شود؛ لذا برايغلبه‌ بر اين مشکل، به خنک کننده‌هاي جديد و مؤثر نياز است و نانو سيالات به عنوانراهکاري جديد در اين زمينه مطرح شده‌اند. نانوسيالات به علت افزايش قابلتوجه خواص حرارتي، توجه بسياري از دانشمندان را در سال‌هاي اخير به خود جلب کردهاست، به عنوان مثال مقدار کمي (حدود يک درصد حجمي) از نانوذرات مس يا نانولوله‌هايکربني در اتيلن گليکول يا روغن به ترتيب افزايش 40 و 150 درصدي در هدايت حرارتي اينسيالات ايجاد مي‌کند [2] [3]؛ در حالي که براي رسيدن به چنين افزايشي درسوسپانسيون‌هاي معمولي، به غلظت‌هاي بالاتر از ده درصد از ذرات احتياج است؛ اين درحالي است که مشکلات رئولوژيکي و پايداري اين سوسپانسيون‌ها در غلظت‌هاي بالا مانعاز استفاده گسترده از آنها در انتقال حرارت مي‌شود. در برخي از تحقيقات، هدايتحرارتي نانوسيالات، چندين برابر بيشتر از پيش‌بيني تئوري‌ها است. از ديگر نتايجبسيار جالب، تابعيت شديد هدايت حرارتي نانوسيالات از دما [4] [5] و افزايش تقريباًسه برابري فلاکس حرارتي بحراني آنها در مقايسه با سيالات معمولي است [6 و7[
اين تغييرات در خواص حرارتي نانوسيالات فقط مورد توجه دانشگاهيان نبوده در صورتتهيه موفقيت‌آميز و تأييد پايداري آنها، مي‌تواند آينده‌اي اميدوارکننده در مديريتحرارتي صنعت را رقم بزند. البته از سوسپانسيون نانوذرات فلزي، در ديگر زمينه‌ها ازجمله صنايع دارويي و درمان سرطان نيز استفاده شده است [8]. به هر حال تحقيق درزمينه نانوذرات، داراي آينده‌اي بسيار گسترده است .


مبلغ قابل پرداخت 16,200 تومان

توجه: پس از خرید فایل، لینک دانلود بصورت خودکار در اختیار شما قرار می گیرد و همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال می شود. درصورت وجود مشکل می توانید از بخش تماس با ما ی همین فروشگاه اطلاع رسانی نمایید.

Captcha
پشتیبانی خرید

برای مشاهده ضمانت خرید روی آن کلیک نمایید

  انتشار : ۲۴ فروردین ۱۳۹۶               تعداد بازدید : 1598

دیدگاه های کاربران (0)

دفتر فنی دانشجو

توجه: چنانچه هرگونه مشكلي در دانلود فايل هاي خريداري شده و يا هر سوال و راهنمایی نیاز داشتيد لطفا جهت ارتباط سریعتر ازطريق شماره تلفن و ايميل اعلام شده ارتباط برقرار نماييد.

فید خبر خوان    نقشه سایت    تماس با ما