لیست اختراعات با مالکیت
بهناز رنجبر داويجاني
2 عدد
طراحی و ساخت نانو كامپوزیت پلیمری پیزورزیستیو(حساس به فشار)برپایه ی ترموپلاستیك الاستومرو نانوگرافیت
خلاصه از جمله كاربردهاي مواد نانوكامپوزيتمماي پليمري رسانا، استفاده از آنها در حسگرهاي فشار يا حسگرهاي گاز مي باشد. در محدوده ي مشخصي از تركيب درصد فاز رسانا، نانوكامپوزيت رفتار جالبي از خود نشان مي دهد به اين صورت كه با اعمال فشار، رسانايي نانوكامپوزيت كم (بيزورزيستيو مثبت) و يا زياد(بيزورزيستيو منفي) مي شود. اينكه رفتار نانوكامپوزيت كدام يك از اين دو باشد، به مقدار فيلر رسانا، الاستيسيته ي ماتريس و مقدار فشار اعمالي بستگي دارد. به طور كلي انتطار مي رود كه وقتي فشار كم است (زير مدول الاستيك ماتريس پليمري)، اگر بالاي آستانه ي رسانايي باشيم، با افزايش مقدار فيلر رسانا رسانايي با زمان افزايش مي يابد، ولي در فشار بالا مقدار رسانايي با زمان افزايش مي يابد. در اين طرح پژوهشي، يك نانوكامپوزيت ترموپلاستيك ولكانيزيت به همراه گرافيت منبسط شده به عنوان نانوفيلر رساناي الكتريكي با موفقيت تهيه شد. طراحي ريزساختار به گونه اي انجام گرفت كه نانوكامپوزيت فوق داري خواص پيزورزيستيو كردد. مورفولوژي بدست آمده توسط دستگاه ميكروسكوپ الكتروني روبشي ( SEM ). طيف سنجي رئومكانيكي( rms )، دستگاه پراش اشعه ايكس( xrd)، آناليز ديناميكي مكانيكي( dma )، دستگاه مقاومت سنج الكتريكي دوپرومبي و دستگاه اندازه گيري خواص پيزورزيستيو تاييد گرديد. آزمايشات صورت گرفته نشان داد كه در تركيب درصد بالاي آستانه ي رسانايي، با افزايش فشار، رسانايي ابتدا افزايش و سپس كاهش -يابد و اين اتفاق مي تواند مبناي ساخت سنسورهاي گازي باشد.
دستگاه اندازه گيري رفتار پيزورزيستيو نانوكامپوزيت هاي پليمري وابستگي رسانايي الكتريكي نانو كامپوزيت به فشار را نشان مي دهد با استفاده از اين دستاه رفتار پيزورزيستيو نانو كامپوزيت پليمري با سختي پايين در دو محدوده ي فشارهاي پايين يا low deformation و فشارهاي بالا يا high deformation قابل بررسي است. اين دستگاه متشكل از يك جك هيدروليك ، الكترودها، load cell با دقت بالا و يك نمايشگر ديجيتال است. جك هيدروليك مي تواند وزني تا مقدار 2 تن به نمونه وارد كند. قطر الكترود 1 برابر 25 ميلي متر است و داريم: در حالي كه w وزن وارد شده a شتاب جاذبه و p مقدار فشار اعمالي است با وزني معادل 2 تن بر سطحي با اين ابعاد تا نيرويي معادل 35MPa قابل اعمال بر نمونه است. در محاسبه مقاومت حجمي رابطه ي زير موجود است: h ضخامت شيت volume resistivity.p, volume resistancer.R و A سطح موثر نام دارد و برابر است با: d1 قطر الكترود شماره 1 و g فاصله بين دو الكترود 1 و 2 است. با جايگذاري A در رابطه بالا مقاومت حجمي بدست مي آيد. با توجه به يكي از مقالات چاپ شده در زمينه ي بررسي رفتار پيزورزيستيو نانو كامپوزيت پليمري داريم: گاما پارامتر S,S0,TUnneling به ترتيب فاصله بين مولكولي در حالت اوليه و ثانويه زيگما فشار اعمالي و M مدول فشاري ماتريس پليمري است. اين رابطه تغييرات رسانايي با فشار را نشان مي دهد كه مي توان با اين رابطه درستي اعدادي را كه از دستگاه خوانده مي شوند چك كرد.
موارد یافت شده: 2