Nanokompozit

Nanokompozit, kendini oluşturan fazlardan birinin 100 nanometreden (nm) küçük bir, iki veya üç boyuta sahip olduğu kompozitlerdir. Diğer bir tanımı ise malzemeyi oluşturan farklı fazlar arasında nano ölçekli tekrar mesafelerine sahip yapıların bulunduğu çok fazlı katı kompozitlerdir.

Nanokompozitlerin fiziksel özelliklerinde benzeri görülmemiş esneklik ve iyileştirme ile yeni malzemeler tasarlamak ve oluşturmak için nanometre aralığında boyutlara sahip yapı blokları kullanılmaktadır.

Verilen bu tanımlar, gözenekli ortamları, kolloidleri, jelleri ve kopolimerleri ifade edebilmektedir. Ancak daha çok, yapı ve kimyadaki farklılıklar nedeniyle özellikleri farklı olan bir yığın matris ve nano boyutlu faz veya fazların katı kombinasyonu anlamına gelir. Nanokompozitin mekanik, elektriksel, termal, optik, elektrokimyasal, katalitik özellikleri, bileşen malzemelerinkinden önemli ölçüde farklıdır. Bu etkiler için boyut sınırları önerilmiştir:

1. Katalitik aktivite için <5 nm
2. Sert bir manyetik malzemeyi yumuşak yapmak için <20 nm
3. Kırılma indisi değişiklikleri için <50 nm
4. Süperparamanyetizma, mekanik güçlendirme veya matris dislokasyon hareketini kısıtlamak için <100 nm

Nanokompozitler, örneğin doğada deniz kulağı kabuğu ve kemiğinin yapısında bulunur. Nanoparçacık yönünden zengin malzemelerin kullanımı, bu malzemelerin fiziksel ve kimyasal doğasının anlaşılmasından çok daha öncesine dayanmaktadır. Jose-Yacaman ve diğerleri rengin derinliğinin kökenini ve Maya mavisi boyasının asitlere ve biyo-korozyona direncini araştırdı ve bunu nanoparçacık mekanizmasına bağladı. 1950'lerin ortalarından itibaren nano ölçekli organo-killer, polimer çözeltilerinin akışını (örneğin boya viskozlaştırıcıları olarak) veya jellerin oluşumunu (örneğin, kozmetikte koyulaştırıcı bir madde olarak, hazırlanmış karışımları homojen formda tutarak) kontrol etmek için kullanılmıştır. 1970'lerde polimer / kil kompozitler ders kitaplarının konusuydu, ancak "nanokompozitler" terimi yaygın olarak kullanılmıyordu.

Mekanik açıdan, nanokompozitler, takviye fazının olağanüstü yüksek yüzey / hacim oranı ve / veya olağanüstü yüksek en-boy oranı nedeniyle geleneksel kompozit malzemelerden farklılık gösterir. Takviye malzemesi partiküllerden (örn. Mineraller), tabakalardan (örn. Pul pul dökülmüş kil yığınları) veya liflerden (örn. Karbon nanotüpler veya elektrospun fiberler) oluşabilir. Matris ve takviye faz veya fazları arasındaki arayüz alanı tipik olarak geleneksel kompozit malzemeler için olduğundan daha geniş bir büyüklük düzene sahiptir.^[1]

Günümüzde farklı mühendislik malzemelerinin sınırlamalarının üstesinden gelmek için, faydalı alternatifler sağlamak üzere nanokompozitler ortaya çıkmaktadır. Nanokompozitler, dağılmış matrisleri ve dağılmış faz malzemeleri temelinde sınıflandırılabilmektedir.^[2]

1. ^ "Nanocomposite". 13 Eylül 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
2. ^ Sen, Mousumi (27 Haziran 2020). Nanocomposite Materials (İngilizce). IntechOpen. ISBN 978-1-78985-671-2. 22 Mayıs 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Mayıs 2021.