مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی

اختصاصی از ژیکو مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

عنوان کامل: بررسی مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانو لوله های کربنی

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات :  260 همراه با تصاویر و نمودارهای مربوطه

 

بخشی از مقدمه پروژه مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانو لوله های کربنی:

از آنجائیکه شرکت های بزرگ در رشته نانو فناوری  مشغول فعالیت هستند و رقابت بر سر عرصه محصولات جدید شدید است و در بازار رقابت، قیمت تمام شده محصول، یک عامل عمده در موفقیت آن به شمار می رود، لذا ارائه یک مدل مناسب که رفتار نانولوله های کربن را با دقت قابل قبولی نشان دهد و همچنین استفاده از آن توجیه اقتصادی داشته باشد نیز یک عامل بسیار مهم است. به طور کلی دو دیدگاه برای بررسی رفتار نانولوله های کربنی وجود دارد، دیدگاه دینامیک مولکولی و  محیط پیوسته. دینامیک مولکولی با وجود دقت بالا، هزینه های بالای محاسباتی داشته و محدود به مدل های کوچک می باشد. لذا مدل های دیگری که حجم محاسباتی کمتر و توانایی شبیه سازی سیستمهای بزرگتر را با دقت مناسب داشته باشند  بیشتر توسعه یافته اند.

پیش از این بر اساس تحلیل های دینامیک مولکولی و اندرکنش های بین اتم ها، مدلهای محیط پیوسته، نظیر مدلهای خرپایی، مدلهای فنری، قاب فضایی، بمنظور مدلسازی نانولوله ها، معرفی شده اند. این مدلها، بدلیل فرضیاتی که برای ساده سازی در استفاده از آنها لحاظ شده اند، قادر نیستند رفتار شبکه کربنی در نانولوله های کربنی را بطور کامل پوشش دهند.

در این پایان نامه از ثوابت میدان نیرویی بین اتمها و انرژی کرنشی و پتانسیل های موجود برای شبیه سازی رفتار نیرو های بین اتمی استفاده شده و به بررسی و آنالیز رفتار نانولوله های کربنی از چند دیدگاه  مختلف می پردازیم، و مدل های تدوین شده را به شرح زیر ارائه می نمائیم:

۱.مدل انرژی- معادل

۲.مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS

۳.مدل اجزاء محدود بوسیله کد عددی تدوین شده توسط نرم افزار MATLAB

مدل های تدوین شده به منظور بررسی خصوصیات مکانیکی نانولوله کربنی تک دیواره بکار گرفته شده است. در روش انرژی- معادل، انرژی پتانسیل کل مجموعه و همچنین انرژی کرنشی نانو لوله کربنی تک دیواره بکار گرفته می شود. خصوصیات صفحه ای الاستیک برای نانو لوله های کربنی تک دیواره برای هر دو حالت صندلی راحتی و زیگزاگ  در جهت های محوری و محیطی بدست آمده است.

در  مدل اجزاء محدود بوسیله نرم افزار ANSYS ، به منظور انجام محاسبات عددی،  نانو لوله کربنی با یک مدل ساختاری معادل جایگزین می شود.

در  مدل اجزاء محدود سوم، کد عددی توسط نرم افزار MATLAB تدوین شده که از روش اجزاء محدود برای محاسبه ماتریس سختی برای یک حلقه شش ضلعی کربن، و تعمیم و روی هم گذاری آن برای محاسبه ماتریس سختی کل صفحه گرافیتی، استفاده شده است.

فهرست مطالب پایان نامه مدلسازی و آنالیز خواص مکانیکی نانولوله های کربنی به صورت زیر می باشد :

1. چکیده

2. فصل اول : مقدمه نانو

3. مقدمه
4. فناوری نانو
5. معرفی نانولوله های کربنی
6. ساختار نانولوله های کربنی
7. کشف نانولوله های کربنی
8. تاریخچه

9. فصل دوم : خواص و کاربرد های نانولوله های کربنی

10. مقدمه
11. انواع نانولوله های کربنی
12. نانولوله های کربنی تک جداره
13. نانولوله های کربنی چند جداره
14. مشخصات ساختاری نانولوله های کربنی
15. خواص نانولوله های کربنی
16. خواص مکانیکی و رفتار نانولوله های کربنی
17. کاربردهای نانولوله های کربنی
18. کاربرد در ساختار مواد
19. کاربرد های الکتریکی و مغناطیسی
20. کاربردهای شیمیایی
21. کاربردهای مکانیکی

22. فصل سوم : روش های سنتز نانولوله های کربنی

23. فرایند های تولید نانولوله های کربنی
24. تجهیزات

25. فصل چهارم : شبیه سازی خواص و رفتار نانولوله های کربنی بوسیله روش های پیوسته

26. مقدمه
27. مواد در مقیاس نانو
28. مواد محاسباتی
29. مواد نانو ساختار
30. مبانی تئوری تحلیل مواد در مقیاس نانو
31. روش های شبیه سازی
32. روش های مدلسازی نانولوله های کربنی
33. مدل های مولکولی
34. مدل محیط پیوسته در ملسازی نانولوله ها
35. محدوده کاربرد مدل محیط پیوسته

36. فصل پنجم : مدل های تدوین شده برای شبیه سازی رفتار نانولوله های کربنی

37. مقدمه
38. نیرو در دینامیک مولکولی
39. بررسی مدل های محیط پیوسته گذشته
40. ارائه مدل های تدوین شده برای شبیه سازی نانولوله های کربنی
41. فصل ششم : نتایج
42. نتایج حاصله از مدل انرژی معادل
43. نتایج حاصله از مدل اجزا محدود بوسیله نرم افزار Ansys
44. نتایج حاصله از مدل اجزا محدود بوسیله کد تدوین شده توسط نرم افزار Matlab
45. فصل هفتم : نتیجه گیری و پیشنهادات
46. نتیجه گیری
47. پیشنهادات
48. منابع و ماخذ

نانولوله های کربنی

اختصاصی از ژیکو نانولوله های کربنی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل: word(قابل ویرایش)تعداد صفحات143

سیستم‌های خنک کننده، یکی از مهم‌ترین دغدغه‌های کارخانه‌ها و صنایعی مانند میکروالکترونیک و هر جایی است که به نوعی با انتقال گرما روبه‌رو باشد. با پیشرفت فناوری در صنایعی مانند میکروالکترونیک که در مقیاس‌های زیر صد نانومتر عملیات‌های سریع و حجیم با سرعت‌های بسیار بالا (چند گیگا هرتز) اتفاق می‌افتد و استفاده از موتورهایی با توان و بار حرارتی بالا اهمیت به سزایی پیدا می‌کند، استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده پیشرفته و بهینه، کاری اجتناب‌ناپذیر است. بهینه‌سازی سیستم‌های انتقال حرارت موجود، در اکثر مواقع به وسیله افزایش سطح آنها صورت می‌گیرد که همواره باعث افزایش حجم و اندازه این دستگاه‌ها می‌شود؛ لذا برای غلبه‌ بر این مشکل، به خنک کننده‌های جدید و مؤثر نیاز است و نانو سیالات به عنوان راهکاری جدید در این زمینه مطرح شده‌اند. نانوسیالات به علت افزایش قابل توجه خواص حرارتی، توجه بسیاری از دانشمندان را در سال‌های اخیر به خود جلب کرده است، به عنوان مثال مقدار کمی (حدود یک درصد حجمی) از نانوذرات مس یا نانولوله‌های کربنی در اتیلن گلیکول یا روغن به ترتیب افزایش 40 و 150 درصدی در هدایت حرارتی این سیالات ایجاد می‌کند [2] [3]؛ در حالی که برای رسیدن به چنین افزایشی در سوسپانسیون‌های معمولی، به غلظت‌های بالاتر از ده درصد از ذرات احتیاج است؛ این در حالی است که مشکلات رئولوژیکی و پایداری این سوسپانسیون‌ها در غلظت‌های بالا مانع از استفاده گسترده از آنها در انتقال حرارت می‌شود. در برخی از تحقیقات، هدایت حرارتی نانوسیالات، چندین برابر بیشتر از پیش‌بینی تئوری‌ها است. از دیگر نتایج بسیار جالب، تابعیت شدید هدایت حرارتی نانوسیالات از دما [4] [5] و افزایش تقریباً سه برابری فلاکس حرارتی بحرانی آنها در مقایسه با سیالات معمولی است.

فهرست مطالب :
چکیده 1
مقدمه: 3
فصل اول :
1. تولید نانولوله های کربنی با سوزاندن گیاهان: 6
فصل دوم :
1. انتقال گرما به وسیله نانوسیالات 9
2 . تهیه نانوسیالات 11
3 . انتقال حرارت در سیالات ساکن 13
4 . جریان، جابه‌جایی و جوشش 16
5 . هدایت حرارتی نانوسیال 18
6 . چشم‌انداز 19
فصل سوم :
1. محققان با نانو لوله‌های کربن نخستین مدارالکترونیک تک مولکولی را ساختند : 22
2. پژوهشگران ایرانی موفق به افزایش شار و انرژی مغناطیسی نانوآلیاژ مغناطیسی شدند: ................................................................................................................................................23
3. نانولوله‌های پلیمری پایدار با کاربردهای نانو زیست‌فن‌آوری تولید شد : 26
فصل چهارم :
1. خوردگی در جهان نانو : 30
3. فناوری نانو چیست و چه اثری در آینده جهان خواهد داشت؟ 32
4. حفظ خواص نانولوله‌های کربنی متصل شده با افزودن هیدروژن (86/01/19 ) 39
5. روشی برای تلخیص نانو لوله های نارس (86/01/28 ) 41
6. ساخت نانو مدارهای رایانه‌ای نانو لوله ای (86/02/01 ) 42
7. رشد قطعات بریده شده نانولوله‌های کربنی (85/10/29 ) 42
8. مشاهده نانولوله‌های کربنی با پرتوهای الکترونی (85/03/01 ) 46
9. انحناپذیری نانولوله‌ها، عاملی جهت کلیدزنی (84/09/13 ) 49
10. ساخت جلیقه‌های ضدگلوله به کمک نانولوله‌کربنی (85/11/08 ) 51
11. نانو لوله‌های کربنی جاذب با آستانه تراوایی کمتر (84/06/03 ) 54
فصل پنجم :
1. جابه‌جایی شکاف انرژی نانولوله‌های کربنی با دما (85/02/27 ) 57
2. عامل‌دار کردن نانولوله‌ها بدون کاهش هدایت الکتریکی آنها (85/07/17 ) 58
3. غیرسمی‌کردن نانو لوله‌های کربنی با پوشش‌دار کردن آنها (85/03/10 ) 60
4. خالص‌سازی نانولوله‌های کربنی از طریق فرآیند مبتنی بر لیزر (85/10/30 ) 63
5. رشد نانو لوله‌های کربنی با روش CVD در دمای پایین (85/06/07 ) 66
فصل ششم :
1. پر نمودن نانو لوله های نیترید بور (82/04/04 ) 68
2. نانو لوله‌های کربنی داغترین موضوع در فیزیک (85/03/03 ) 69
3. تولید نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره به وسیله یک فرآیند پلاسمای منحصر به فرد 84/02/25 ) 71
4. معرفی پایان نامه :سنتز نانولوله‌‌های کربنی با روش رشد بر روی پایة کاتالیست آلومینا (85/12/24 ) 73
5. تشخیص و شناسایی بخارهای شیمیایی به کمک نانولوله‌های کربنی (84/02/21 ) 75
روبرت ای فریتاس 77
6. نخستین کنگره بین المللی نانو فناوری و کابردهای آن 78
7. نانولوله کربنی 82
8. نانولوله‌های کربنی خالص و اولین آزمایش درون بدن موجود زنده (85/10/17 ) 83
9. کاربرد نانولوله‌ها در پیل‌های خورشیدی 86
فصل هفتم 95
1. تأثیر فناوری‌نانو بر بازارهای انرژی ‏ (85/12/24 ) 96
3. سنتز نانولوله‌‌های کربنی با روش رشد بر روی پایه کاتالیست آلومینا 100
4. نانولوله‌های کربنی خالص و اولین آزمایش درون بدن موجود زنده (85/10/17 ) 101
واکنش‌های جدید 106
مسیر انتقال کوتاه 111
5. مزایای الکترودهای نانوساختار برای تجهیزات ذخیره انرژی پرسرعت 115
6. استانداردسازی نانولوله‌های کربنی 115
7. چالش‌های استانداردسازی نانولوله‌های کربنی 118
9. روش‌ها و ابزار اندازه‌گیری برای مشخصه‌یابی نانولوله‌های کربنی 121
10. کش آمدن نانولوله‌های کربنی؛ زیربنای توسعه نسل آینده نیمه‌‌‌رساناها و نانوکامپوزیت‌ها (85/01/14 ) 129
11. ساخت نانوسیم‌های مقاوم با ساختار هیبریدی جدید (85/11/29 ) 130
12. نانو لوله کربنی ............................................................................................................................133
فصل هشتم :
1.خواص نانولوله کربنی.........................................................................................135
2.کاربرد نانوتیوب در صنعت ساختمان....................................................................135
3.دلایل رجحان نانولولة کربنی عبارتند از :...............................................................136
منابع ...........................................................................................................................141

مقدمه:
نانولوله‌های کربنی به عنوان یکی از دو جایگزین اصلی سیم‌ها در داخل تراشه‌ها و دیگر اجزاء الکترونیکی در دهه آینده مطرح هستند. این ساختارها نه تنها هادی خوبی برای الکتریسته هستند، بلکه فوق‌العاده کوچک‌اند، بطوری که به سازندگان اجازه استفاده از میلیاردها ترانزیستور را در یک تراشه می‌دهند.
امروزه نانولوله‌ها را می‌توان تنها در آزمایشگاه و به میزان اندک تولید کرد. دستیابی به روش‌های تولید انبوه، سالها به طول می‌انجامد.
در روش کاتالیست فلزی، نیکل، آهن یا کبالت همراه با اتمهای کربن تا ذوب شدن فلز حرارت داده می‌شوند، سپس نانولوله‌های تک‌دیواره بر روی سطح فلز مذاب تشکیل می‌شوند.
متأسفانه در این روش ذرات فلزی به نانولوله‌ها چسبیده و آنها را مغناطیسی کرده و برای استفاده در ترانزیستورها غیرقابل استفاده می‌گردانند. آویریس می‌گوید: "در هر نانولوله ذره‌ای از فلز وجود دارد که برای زدودن آنها باید نانولوله‌ها را در اسیدنیتریک جوشانید که این عمل باعث تخریب نانولوله‌ها می‌گردد."
در روش ابداعــی شرکتIBM نانولوله‌ها تخریب نمی‌شوند. پژوهشگران، کریستالی که از لایه‌های سیلیکون و کربن تشکیل یافته را تا 1650 درجة سانتیگراد حرارت دادند. این عمل باعث تبخیر سیلیکون و باقی ماندن لایه‌‌ای از کربن می‌گردد. از آنجا که کربن از قبل به سیلیکون متصل شده است، پس از تبخیر سیلیکون، برای پیوند با مواد دیگر آزاد می‌شود. در این حالت، پیوند کربن با خودش، موجب تشکیل لوله‌های کربنی می‍شود.
آویریس می‌گوید، ساختار اتمی که این لوله‌های کربنی اختیار می‌کنند بعداً به صورت الگویی برای آرایش لوله‌ها به کار می‌رود به طوری که می‌توان از آنها در ساخت پردازشگرها استفاده کرد. این ساختارها برای ایجاد ترانزیستور باید به صورت شبکه‌هایی از خطوط موازی تشکیل شوند.