چهارشنبه، 25 اسفند 1389
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما

پرسش :

کاربرد فناورى نانو در فرآورى مواد معدنى چگونه است؟


پاسخ :
فناورى نانو به سه زير شاخه بالا به پايين، پايين به بالا (روش هاى ساخت) و نانو محاسبات (روش هاى مدل سازى و شبيه سازى) تقسيم بندى مى شوند که هر کدام از اين روش ها نيز به شاخه هاى گوناگون تقسيم مى شوند. کاهش اندازه ميکرو ساختارى مواد موجود مى تواند تاثيرات بزرگى را به وجود آورد. مثلاً همان طور که اندازه دانه يا کريستال در يک فلز به سمت نانو مقياس حرکت مى کند، نسبت اتم هاى موجود بر روى مرزهاى دانه هاى اين جسم جامد افزايش پيدا مى کند و آنها رفتارى کاملاً متفاوت از اتم هايى که روى مرز نيستند بروز مى دهند. رفتار آنها شروع به تحت تاثير قرار دادن رفتار ماده مى کنند و در نتيجه در فلزات، افزايش استحکام، سختى، مقاومت الکتريکى، ظرفيت حرارتى ويژه، بهبود انبساط حرارتى و خواص مغناطيسى و کاهش رسانايى حرارتى ديده مى شود. در اختلاط شديد از انواع همزن هاى دور بالا، همگن سازها، آسياب هاى کلوييدى و غيره مى توان براى تهيه قطرات ريز يک مايع در مايع ديگر (نانو کپسول ها) سود جست. البته عوامل فعال سطحى (خودآرايى) نقش کليدى در ايجاد و پايدارى اين نانو امولسيون ها دارد. در روش استفاده از آسياب گلوله اى با آسيا و يا پودر کردن مى توان براى ايجاد نانو ذرات استفاده کرد. خواص نانو ذرات حاصل تحت تاثير نوع ماده آسياکننده، زمان آسيا و محيط اتمسفرى آن قرار مى گيرد. از اين روش مى توان براى توليد نان ذراتى از مواد استفاده کرد که با روش هاى ديگر به آسانى توليد نمى شوند. البته آلودگى حاصل از مواد محيط آسياب کننده هم مى تواند مشکل ساز باشد. نانو ذرات در حال حاضر از طيف وسيعى از مواد ساخته مى شوند. معمول ترين آنها نانو ذرات سراميکى بوده که به بخش سراميک هاى اکسيد فلزى (نظير اکسيدهاى تيتانيوم، روى، آلومينيوم و آهن و نانو ذرات سيليکاتى (عموماً به شکل ذرات نانو مقياسى رس) تقسيم مى شود. طبق تعريف حداقل بايد يکى از ابعاد آنها کمتر از ۱۰۰ نانومتر باشد. نانو ذرات سراميکى فلزى يا اکسيد فلزى معمولاً اندازه يکسانى از دو يا سه نانو متر تا ۱۰۰ نانو متر – در هر سه بعد دارند شايد شما انتظار داريد که چنين ذرات کوچکى در هوا معلق بمانند اما در واقع آنها به وسيله نيروهاى الکترواستاتيک به يکديگر چسبيده و به شکل پودر بسيار ريزى رسوب مى کنند. کاربردهاى بازارپسند اين نانو مواد بسيار زياد است. خردايش يک فرآيند منحصر به فردى است که در محدوده وسيعى از کابردهاى صنعتى جهت توليد ذرات ريز کاربرد دارد اما بسيار مشکل است که توسط خردايش، ذرات را به سايز بسيار ريز تبديل کنيم و علاوه بر اين، خردايش بسيار ريز به علت ظرفيت پايين آسيا و مصرف انرژى بالا، بسيار گران است. بنابراين افزايش در کارآيى خردايش، تاثير مفيد اساسى بر روى مصرف انرژى خردايش و هزينه خواهد داشت. براى رسيدن به اين هدف، انتخاب آسياى مناسب و عمليات در شرايط بهينه آسيا کردن لازم و ضرورى به نظر مي‏رسد. در اين جهت از آسياى سانتريفيوژ استفاده مى شود که، يک آسياى با قدرت بالا بوده و مي‏تواند جهت خردايش بسيار ريز مواد مورد استفاده قرار گيرد. اين آسيا با به کارگيرى نيروهاى سانتريفيوژ توليد شده توسط دوران محور لوله آسيا در يک چرخه فعاليت مي‏کند. همچنين در فناورى نانو ميتوان توسط فرآيند شيمى مکانيکى ترکيبات اکسى فلورايد لانتانيوم (Loaf) را در حد سايز بسيار ريز نانو به دست آورد. اکسى فلورايد لانتانيوم مى تواند يک فعال کننده، ماده ميزبان فسفر، کاتاليزور براى جفت شدن اکسايشى متان و يا اکسايش هيدروژن زدايى متان باشد. اين ماده توسط دو روش مهم ترکيب مى شود. اولين شيوه، فرآيند ترکيبى حالت جامد تحت فشار و حرارت بالا بوده و فعل و انفعالات مستقيمى را در بين مواد موجب مى شود و ديگرى فرآيند electro_winning است که جهت آماده سازى به يک محلول آبدار و يا يک نمک گداخته نياز دارد. در اين روش هاى ترکيبى، از فلورايد لانتانيوم يا آمونيوم فلورايد به عنوان يک منبع فلورايد مورد استفاده قرار مى گيرد که طبعاً داراى هزينه بالايى نيز است. روش جايگزين ديگر جهت ترکيب مواد کاربردى بدون استفاده از گرما مى باشد. در اين روش تنها از يک دستگاه خردايش با قدرت بالا نظير آسياى Planetary استفاده مى شود، به طورى که در اين روش مسائل آلودگى هاى زيست محيطى به حداقل رسيده و دليل آن عدم وجود مواد مضرى چون فلوئورين در گازهاى خروجى آن است. جهت جلوگيرى از وجود ناخالصى هاى ناشى از پوشش گلوله هاى مورد استفاده در آسيا در زمان خردايش، از گلوله هاى از جنس زير کونيوم استفاده مى شود که در مقابل سائيدگى مقاوم است.
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
بهترین غذاهای فست‌فودی که با پنیر پیتزا خوشمزه‌تر می‌شوند
بهترین غذاهای فست‌فودی که با پنیر پیتزا خوشمزه‌تر می‌شوند
نگاهی به الگوپذیری از پیامبر (ص) در قرآن و تفاسیر
نگاهی به الگوپذیری از پیامبر (ص) در قرآن و تفاسیر
جنایت‌هایی که فراموش نمی‌شوند
play_arrow
جنایت‌هایی که فراموش نمی‌شوند
چرا رهبر شهید به پناهگاه نرفتند؟
play_arrow
چرا رهبر شهید به پناهگاه نرفتند؟
جهانگیر: آقای خرازی به دادگاه ویژه روحانیت احضار شد
play_arrow
جهانگیر: آقای خرازی به دادگاه ویژه روحانیت احضار شد
پرونده یونیک فایننس به کجا رسید؟
play_arrow
پرونده یونیک فایننس به کجا رسید؟
ترامپ برای فرار از پاسخ‌گویی به خبرنگاران، جنگ را بهانه کرد
play_arrow
ترامپ برای فرار از پاسخ‌گویی به خبرنگاران، جنگ را بهانه کرد
رابرت دنیرو: کشور من دیگر دوست داشتنی نیست
play_arrow
رابرت دنیرو: کشور من دیگر دوست داشتنی نیست
مک‌گریگور: ترامپ با شکست در کنگره روبرو است؛ عملیات پرچم دروغین دیگر کار نمی‌کند
play_arrow
مک‌گریگور: ترامپ با شکست در کنگره روبرو است؛ عملیات پرچم دروغین دیگر کار نمی‌کند
وزیر خزانه داری آمریکا: به زودی شاهد توافق با ایران خواهیم بود
play_arrow
وزیر خزانه داری آمریکا: به زودی شاهد توافق با ایران خواهیم بود
برای حفظ زندگی مشترک چه دعاهایی بخوانیم؟
برای حفظ زندگی مشترک چه دعاهایی بخوانیم؟
برای آسان شدن ازدواج فرزند چه دعاهایی سفارش شده است؟
برای آسان شدن ازدواج فرزند چه دعاهایی سفارش شده است؟
آمریکا تصاویر جدیدی از اشیاء ناشناس پرنده در خاورمیانه منتشر کرد
play_arrow
آمریکا تصاویر جدیدی از اشیاء ناشناس پرنده در خاورمیانه منتشر کرد
آنچه از پهپادها و جنگنده‌های آمریکایی پس از انهدام باقی ماند
play_arrow
آنچه از پهپادها و جنگنده‌های آمریکایی پس از انهدام باقی ماند
مهران غفوریان: دوست دارم نقش شهید بازی کنم
play_arrow
مهران غفوریان: دوست دارم نقش شهید بازی کنم