از کامپوزیت الیاف شیشه در ساخت محفظه سوختن سازه های فضایی استفاده می شود. برای بهبود عملکرد کامپوزیت ها در این سازه ها، ذرات سیلیکا در مقیاس میکرون کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. در پژوهش حاضر، امکان ساخت کامپوزیت فنولی الیاف شیشه با ذرات سیلیکا در مقیاس نانو برای جایگزینی کامپوزیت های رایج ساخته شده از ذرات سیلیکون دی اکسید در مقیاس میکرون بررسی شده است. هدف از ساخت این نانوکامپوزیت ها افزایش عملکرد فداشوندگی این سازه ها و نیز کاهش وزن مرده و هزینه ساخت این سازه های فضایی است. برای ساخت نمونه ها، ابتدا مقدار مشخصی از رزین در متیل الکل حل شد. سپس، مقدار لازم نانوسیلیکا به مخلوط اضافه شد و مخلوط حاصل به مدت 1h به طور هم زمان با همزن مکانیکی و فراصوت دهی همزده شد. برای ساخت نانوکامپوزیت الیاف شیشه، ابتدا مقدار نظری الیاف خرده شده وزن شد. سپس، این الیاف به طور دستی با مخلوط رزین به دست آمده آغشته سازی شدند. برای ساخت نانوکامپوزیت ها خمیر آماده شده داخل قالب استوانه ای ریخته شد و به روش قالب گیری فشاری در دمای 170C و فشار 10bar پخت شد. برای بررسی خواص فداشوندگی نمونه های ساخته شده از آزمون اکسی استیلن استفاده شد. در این آزمون از داده های کاهش وزن نمونه ها و بررسی سطح نمونه ها پیش و پس از فداشوندگی برای تحلیل نتایج به دست آمده استفاده شد. نتایج نشان داد، وجود نانوسیلیکا باعث تشکیل لایه مذاب با گرانروی زیاد شده که به عنوان لایه محافظ در برابر نفوذ گرما عمل کرده و از تخریب بیشتر لایه های پایین تر نمونه ها جلوگیری می کند. همچنین، فرسایش وزنی نانوکامپوزیت دارای فقط 2، 4 و %6 وزنی نانوسیلیکا نسبت به نمونه بدون نانوسیلیکا به ترتیب حدود 12، 19 و %31 کاهش یافته است.

در این پژوهش به منظور افزایش چسبندگی و مقاومت در برابر خوردگی پوشش اپوکسی؛ پوشش های اپوکسی-نانوسیلیکا و اپوکسی-(3-گلایسیدوکسی پروپیل) تری متوکسی سیلان با درصدهای وزنی 5/0، 1، 2، 3، 4 و 5 تهیه شده و بر زیرآیند فولاد کربنی اعمال گردیدند. برای سنجش خواص پوشش آزمون های چسبندگی و مقاومت خوردگی در محیط خورنده تسریع شده مه نمکی انجام شدند؛ وجود وابستگی بین میزان چسبندگی و مقاومت در برابر خوردگی از جمله نتایج مهم بود. مقاومت حرارتی پوشش حاوی درصدهای مختلف نانوسیلیکا به وسیله آنالیز وزن سنجی حرارتی (TGA) انجام شد و دمای اولیه تخریب و دمای حداکثر تخریب مورد ارزیابی قرار گرفتند و انتقال آن ها به دماهای بالاتر در نمودارهای TGA مشاهده گردید. همچنین تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نحوه توزیع و پراکنش نانوذرات را در بستر رزین اپوکسی آشکار ساختند و نشان دهنده کاهش توزیع و پراکنش یکنواخت نانوسیلیکا با بالارفتن درصد بارگذاری بودند. دمانگاشت های DSC نشان دادند که پوشش های اپوکسی-سیلیکا در مقایسه با اپوکسی خالص فرآیند پخت متفاوتی داشته و با افزایش درصد نانوسیلیکا سینتیک، پخت رزین اپوکسی دچار تغییر خواهد شد و موجب ممانعت در واکنش پخت شده است. دو نوع پوشش مذکور بعد از انجام آزمون های مختلف با هم مقایسه گردیده و مشخص شد که پوشش اپوکسی-سیلیکا عملکرد بهتری برای افزایش چسبندگی و محافظت در برابر خوردگی پوشش اپوکسی اعمال شده بر زیرآیند فولاد کربنی دارد.

در این تحقیق، سطح افزودن پرکننده کربنات کلسیم رسوبی به الیاف کرافت تیمارشده با روش لایه به لایه بررسی شد. برای این منظور، در گام اول آزمایش، الیاف کرافت با سه لایه نشاسته کاتیونی-نانوسیلیکای آنیونی- نشاسته کاتیونی تیمار شد. از الیاف تیمارنشده و تیمارشده، کاغذ دست ساز استاندارد با وزن پایه 60±3 گرم بر متر مربع تهیه شد. ارزیابی مقاومت ها نشان داد که با جذب سه لایه یادشده توسط الیاف کرافت، شاخص کششی کاغذ از 23.96 N.m/g به 38.48 N.m/g، شاخص ترکیدن از 1.46 KPa.m2/g به 3.58 KPa.m2/g و شاخص پارگی کاغذ از 9.14 mN.m2/g به 15.99 mN.m2/g افزایش یافت. تصاویر SEM نیز ژلاتینی شدن سطح الیاف در اثر جذب نشاسته کاتیونی و توسعه سطح پیوندیافته بین الیاف را در شبکه الیاف تایید می کند. در گام دوم، پرکننده کربنات کلسیم رسوبی در سه سطح 5، 10 و 15 درصد به خمیر سه لایه تیمارشده کرافت اضافه شد و افت مقاومت ها با سطح مقاومت های خمیر تیمارنشده مقایسه و ارزیابی شد. شاخص کششی، شاخص ترکیدن و شاخص پارگی کاغذ با افزودن 10 درصد پرکننده به ترتیب 24.01 N.m/g، 1.20 KPa.m2/g و 9.49 mN.m2/g اندازه گیری شد. بر اساس آزمون تجزیه واریانس، نتایج این بخش نشان داد که می توان تا حدود 10 درصد پرکننده کربنات کلسیم رسوبی به خمیر کرافت تیمارشده با روش لایه به لایه افزود. همچنین تصاویر SEM تهیه شده بیانگر ماندگاری پرکننده کربنات کلسیم و توزیع به نسبت یکنواخت آن در شبکه الیاف به خصوص در مناطق آغشته به نشاسته کاتیونی است.

آلودگی هوا به عنوان یکی از چالش های اساسی در حوزه ی محیط زیست شناخته شده است. این مطالعه تأثیر تایر وسایل نقلیه بر آلودگی هوا و روش های کاهش آن را بررسی می کند. قسمت بزرگی از انرژی تولید شده توسط موتور خودرو از طریق مقاومت غلتشی تایرها تلف می شود. در نتیجه کاهش مقاومت غلتشی تایرها باعث کاهش مصرف سوخت و به تبع آن کاهش آلودگی هوا می شود. برای کاهش مقاومت غلتشی تایرها، تغییر فرمولاسیون آمیزه های سازنده ی رویه ی تایر می تواند مؤثر باشد. یک روش مطرح برای تغییر فرمولاسیون آمیزه ها، افزودن نانوذرات به عنوان پرکننده است. در این پژوهش، تأثیر افزودن مقادیر مختلف نانوسیلیکا به فرمولاسیون آمیزه ی رویه ی تایر بر مقاومت غلتشی تایرها که عامل اصلی اتلاف انرژی جنبشی خودروها است، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزودن نانوسیلیکا منجر به افزایش مقاومت غلتشی تایرها می شود. همچنین، تأثیر ضخامت تایر بر عمر آن و مقاومت غلتشی آن مورد بررسی قرار گرفته است، که نشان می دهد مقاومت غلتشی با گذر زمان افزایش می یابد. همچنین، تغییرات لازم در شرایط فرآیند تولید و تأثیر آن بر خواص مکانیکی و کارایی مواد تولیدی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسی رئولوژیکی نشان می دهد که افزودن نانوسیلیکا منجر به افزایش گرانروی شده است. همچنین، بررسی خواص مکانیکی نشان می دهد که مدول های صد درصد و سیصد درصد مواد با افزایش نانوسیلیکا افزایش می یابد.

تحقیق حاضر یک روش سریع و جدید برای سنتز دو رنگینه دندانه ای مونو آزو را توضیح می دهد. در این روش نمک دی آزونیوم (ArN2+ -CrO3-SiO2) از آسیاب نمودن و مخلوط کردن 2 - آمینو بنزوئیک اسید به عنوان ترکیب دی آزو با سدیم نیتریت، سیلیکا ژل مرطوب و نانوسیلیکا کرومیک اسید بدون استفاده از حلال در دمای اتاق تهیه شد. نمک دی آزونیوم حاصل در حالت خشک در دمای اتاق پایدار است. رنگینه های مونو آزو از جفت شدن نمک حاصل با 1 و 2 - نفتوکسید به عنوان ترکیبات جفت شونده به تفکیک با بازده خوب تا عالی تهیه شدند. از روش های دستگاهی از قبیل  FT-IR، 13CNMR و  1HNMR برای شناسایی دو رنگینه به دست آمده استفاده شد. رنگینه های سنتز شده برای رنگرزی الیاف پشمی به روش دندانه دادن پس از رنگرزی با دی کرومات پتاسیم مورد استفاده قرار گرفت. مشخصات رنگی و ثبات شستشویی نمونه های رنگرزی شده اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که نمونه های رنگرزی شده و دندانه داده شده دارای شیدهای رنگی تقریبا یکسان بوده و ثبات شستشویی آنها در محدوده 3 است.

در تحقیق حاضر با افزودن پرکننده های مختلف سیلیس به لاک پلی یورتانی تغییرات ایجاد شده در برخی خواص نظیر تغییرات رئولوژیکی و دمای انتقال شیشه ای، بررسی های میکروسکوپی و سختی نانومتری و مه گونی مورد آزمون قرار گرفت. به عنوان پرکننده انواع سیلیس شامل نانوکریستوبالیت، نانوسیلیس اصلاح سطحی شده و نانوسلیس اصلاح نشده انتخاب گردید. دانه بندی همه نمونه ها کمتر از 100 نانومتر بود. تغییرات گرانروی بر حسب سرعت برشی در سرعت های پایین برای نمونه های حاوی افزودنی های اصلاح نشده روان برش و برای نمونه حاوی سیلیس اصلاح شده در سرعت های متوسط روان برش بود. نتایج آزمون مه گونی برای سیلیس اصلاح شده رضایت بخش بود. نتایج اثرگذاری نانو نشان داد که عدد سختی در حضور پرکننده ها افزایش و عمق خراش کاهش یافته است.

در این تحقیق، نانوسیلیکا آیروژل با استفاده از فرآیند سل-ژل تهیه گردید. بدین منظور از تترا اتیل اورتوسیلیکات به عنوان ماده اولیه استفاده شد و در ادامه از اسید کلریدریک و محلول آمونیاک به عنوان دو کاتالیزور در دو مرحله استفاده گردید. نتایج نشان داد که بهترین زمان ژلاسیون 7 روز و بهترین زمان برای خشک کردن ژل h 12 و دمای °, C 60 می باشد. با توجه به بررسی تصاویر میکروسکوپ نوری نشان داده شد که نمونه بدست آمده استفاده از محلول ان هگزان و اتانول دارای ساختار مطلوب تری می باشد و به ابعاد تخلخلی ریزتری دست یافته است که نتایج حاصل از میکروسکوب الکترونی روبشی تولید سیلیکا آیروژل با تخلخل هایی در حد نانو را تایید نمود. نتایج XRD نشان داد که سیلیکا آیروژل تولیدی دارای ساختار آمورف می باشد. نتایج FTIR نشان داد پیک جذبی در cm-1 2980 مربوط به پیوندهای خمشی CH3 می باشد. نتایج آنالیزهای حرارتی نشان داد که سیلیکا آیروژل تولیدی تا دمای °, C 350 پایدار بوده و در دماهای بالاتر از این دما خاصیت آبدوستی پیدا می کند. بنابراین با عملیات حرارتی نمونه سیلیکا آیروژل در دماهای بالاتر از این دما می توان به سیلیکا آیروژل آبدوست با ساختار مستحکم تر دست یافت.

در این پژوهش مقدار تاثیر ذرات نانو سیلیکا بر ویژگی های سطحی پلی (بوتیلن ترفتالات) با روشهای متفاوت مورد ارزشیابی قرار گرفته است که شامل روش های طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، اندازه گیری زاویه تماس (CAM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج انعکاسی (RS) است. نتیجه های FTIR نشان می دهد که گروه های سطحی سیلیکا با گروه های انتهایی کربوکسیل یا هیدروکسیل زنجیرهای PBT برهم کنش دارد. تصویرهای میروسکوپ های اتمی و الکترونی نانوکامپوزیت ها افزایش زبری سطح را در مقایسه با پلیمر خالص نشان می دهد. ویژگی های نوری فیلم های نانوکامپوزیت در نهایت به وسیله طیفسنج انعکاسی تعیین شده است و ذرات نانوسیلیکا انعکاس سطح فیلم ها را افزایش می دهند.

در این تحقیق دینامیک فوم شدن و ریزساختار سلولی پلی استایرن و نانوکامپوزیتهای پلی استایرن/ نانوسیلیکا حاوی عامل فوم زای نرمال پنتان مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی دقیق نحوه ایجاد و رشد حباب ها در نمونه ها از مشاهدات مستقیم تصویربرداری میکروسکوپی درجا استفاده شده و فرآیند فوم شدن آن ها در سیستم ناپیوسته بررسی گردید. نانوکامپوزیت ها به روش اختلاط محلولی تهیه گردیدند و رفتار رئولوژیکی آنها توسط آزمون رئومتری ارزیابی شدند. برای تعیین کشش سطحی نمونه ها از آزمون زاویه تماس استفاده گردید. حضور نانوذرات سیلیکا منجر به کاهش زاویه تماس و افزایش کشش سطحی نمونه ها گردید. برای بررسی دینامیک فوم شدن نمونه ها، فیلم هایی به ضخامت 200 میکرومتر درون محفظه دما و فشار بالا با نرمال پنتان اشباع گردیدند و مقدار عامل فوم زای یکسانی در همه نمونه ها وارد شد. دینامیک فوم شدن توسط سامانه طراحی شده مورد مطالعه قرار گرفت. اثر دما بر روی دینامیک فوم شدن نمونه ها که همگی حاوی %3 وزنی نرمال پنتان بودند، بررسی گردید. با وجود این که نرخ هسته گذاری و رشد حباب در نمونه ها با افزایش دما از º C140 به º C160، تقریباً دو برابر گردید، اما توزیع اندازه ی سلولی پهن تری مشاهده شد. در نمونه های نانوکامپوزیتی، هسته گذاری نسبت به پلی استایرن افزایش یافته و زمان شروع هسته گذاری کاهش یافته است. با افزایش مقدار گاز نرمال پنتان در نمونه ها به %5 وزنی، میزان هسته گذاری در نمونه های نانوکامپوزیتی مختلف نسبت به پلی استایرن افزایش چشمگیری یافت. برای بررسی ریزساختار نهایی نمونه ها، تصاویر SEM تهیه شد و نتایج نشان داد که نانوذرات سیلیکا، ریزساختار نهایی سلول ها را یکنواخت تر کرده است.

کامپوزیت های ساخته شده از الیاف شیشه- رزین فنولی به طور موثر در ساخت سپرهای گرمایی به کار رفته در محفظه سوختن استفاده می شوند. برای بهبود عملکرد این نوع از سازه های کامپوزیتی، استفاده از نانوذرات سیلیکا (SiO2) از محتمل ترین نوع نانوذرات است. در پژوهش حاضر، اثر افزودن نانوسیلیکا بر خواص فداشوندگی کامپوزیت های فنولی- الیاف شیشه بررسی شد. کامپوزیت های فداشونده الیاف شیشه-رزین فنولی با افزودن مقادیر متفاوت از %1 تا %3 وزنی پرکننده نانوسیلیکا، که اندازه ذره آن ها حدود 45nm بود، با استفاده از پرس گرم ساخته شدند. خواص مکانیکی، گرمایی و فداشوندگی کامپوزیت های ساخته شده بررسی شد. خواص فداشوندگی کامپوزیت ها با آزمون اکسی استیلن بررسی و سرعت فرسایش سطح خطی و وزنی آن ها محاسبه شد. آزمون پایداری گرمایی کامپوزیت ها با گرماوزن سنجی در جو هوای خشک و از دمای محیط تا دمای 800oC انجام شد. سرعت گرمادهی آزمون 10oC/min و وزن نمونه ها حدود 20 mg بود. نتایج نشان داد، با افزودن نانوسیلیکا پایداری گرمایی نانوکامپوزیت ها افزایش می یابد، طوری که سرعت فرسایش خطی و وزنی نانوکامپوزیت دارای %3 وزنی نانوسیلیکا نسبت به نمونه بدون نانوسیلیکا به ترتیب 52 و %48 کاهش یافت. بررسی استحکام خمشی سه نقطه ای این کامپوزیت ها نشان داد، استحکام خمشی این سازه های کامپوزیتی وقتی به حداکثر مقدار می رسد که مقدار نانوسیلیکای به کار رفته در آن ها %2 باشد. مدول خمشی و استحکام نمونه های دارای %2 وزنی نانوسیلیکا به ترتیب حدود 19 و %40 نسبت به کامپوزیت خالص افزایش یافته است. با وجود این، افزایش %3 وزنی نانوذرات موجب کاهش جزئی استحکام و مدول خمشی نسبت به نمونه دارای %2 وزنی نانوسیلیکا شده است.