پایان نامه درباره نسبت به عمل و تبدیل فوریه

1-4-4-6 روکش‌دهی و چسبندگی
در حال حاضر پرتودهی الیاف و پارچه‌ها (از قبیل پلی‌استری و آرامیدی) توسط لیزر اکسایمر، آن افزایش کافی و رضایت بخش از چسبندگی که برای استفاده در کامپوزیت‌ها مورد نیاز است را نمی‌دهد و علت آن ممکن است این باشد که، درصد نسبتاً کوچکی از سطح الیاف چند فیلامنتی، تحت تأثیر و اصابت نور لیزر قرار می‌گیرد. البته با پرتودهی مولتی فیلامنت‌ها، در شرایط آزمایشگاهی و پرتودهی حدود 80 درصد از سطح موجود الیاف، می‌توان باعث نمایان شدن بهبود در چسبندگی شد. آزمایشاتی در مورد چسبندگی رزین اپوکسی با مواد مهم با کاربرد صنعتی، مانند نخ‌های چند فیلامنتی آرامیدی کولار و تکنورای پرتودهی شده توسط لیزر اکسایمر، مورد بررسی قرار گرفته و در همۀ موارد پرتودهی باعث بهبود چسبندگی شده است [10].
همچنین چسبندگی نخ تایر پلی‌اتیلن‌ترفتالات، به لاستیک هم می‌تواند بهبود پیدا کند، اما هم اکنون حجم بهبود بدست آمده برای جایگزینی پیش عملیات مقدماتی شیمیایی الیاف، با پرتودهی الیاف توسط لیزر در تولید لاستیک به اندازۀ کافی نیست. جنبه‌های دیگر بهبود یافتن چسبندگی بعد از عملکرد لیزر، روکش‌دهی فلزات توسط فویل پلی‌استری پرتودهی شده توسط لیزر می‌باشد [10].

  • هُرن و همکارانش [48] در زمینۀ عملیات آماده‌سازی پلیمرها توسط پرتودهی لیزر اکسایمر برای روکش‌دهی فلزات تحقیقاتی را انجام دادند و توانستند قابلیت چسبیدن پلیمر به فلز را بهبود بخشند.
    1-4-4-7 فیلتراسیون یا تصفیه کردن
    از جمله زمینه‌های بالقوۀ دیگر در کاربرد پلیمر‌های پرتودهی شده با لیزر، تصفیه مایعات یا گرد و غبار است. در داخل ساختمان‌های ظریف سطوح پلی‌استری پرتودهی شده (در اندازۀ میکرومتری)، ذرات می‌توانند بدون آنکه نیاز به یک افزایش ناخواستۀ فشار مورد نیاز برای پروسه‌های تصفیه باشد، نگاه داشته شوند. در اثر پرتودهی بهبود آشکاری در عملیات تصفیه با بی‌بافت‌های پلی‌استری بدست می‌آید. پرتودهی بی‌بافت‌هایی با یک ساختمان باز (خیلی سبک و با محدودۀ وزنی 13 گرم بر سانتیمتر مربع)، ساختمان سطحی را تغییر داده و بهبود آشکاری را در مقابل کوچک‌ترین اجزای معلق، در اثر تصفیه کردن ایجاد می‌کند [10].
    1-4-4-8 تقلیل وزن کامپوزیت توسط فرسایش شبکه‌ای دقیق و ظریف
    در شکل 1-5 نمونه‌هایی نشان داده شده، که در آنجا فرسایش شبکه‌ای کامپوزیت پلی‌اتراترکتون، در حالی صورت گرفته که الیاف تقویت کننده از آسیب دیدن رهایی یافته‌اند، که این امر برای تعمیر و بهبود کامپوزیت‌ها بسیار اهمیت دارد [10].
    شکل 1-5. تصویر کامپوزیت پلی‌اتراترکتون پرتودهی شده با لیزر، در طول موج پرتودهی 308 نانومتر و شدت انرژی 1 ژول بر سانتیمتر مربع [10].
    1-4-4-9 خواص رنگبری سطحی، لایه برداری و تمیزکاری سطوح
    در صنعت ایجاد ظاهر کهنه در کالاهای جین، سنگ‌شور کردن و رنگبری آن به کمک لیزر نئودمیوم یاگ صورت می‌گیرد [5]. از پرتودهی سطحی لیزر اکسایمر می‌توان به عنوان یک روش پاک کنندۀ سطحی نیز بهره برد. توسط طیف‌سنج فوتوالکترونی پرتو ایکس در نمونۀ پلی‌آمیدی نایلون 66 می‌توان اثر پاک‌کنندگی پرتودهی لیزر را بر روی سطوح پلیمری مشاهده کرد. همان‌طور که توسط داده‌های طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه به اثبات رسیده است، با استفاده از شدت‌هایی که فرسایش ندارند، حتی بر روی پلی‌استر هم می‌توان به یک اثر پاک‌کنندگی رسید [26].
    1-4-4-10 افزایش هدایت الکتریکی و ترشدگی
    اسلپیکا و همکارانش [44] در یک تحقیق، سطح برخی پلیمرها را توسط پرتودهی لیزر تحت عملکرد قرار داده و مشاهده کردند که ترکیبات و ساختمان‌های سطحی پلیمر، به طور عمیقی تغییر کرده است. تغییرات معنادار در مرفولوژی و زبری سطح، منجر به افزایش ترشدگی، هدایت الکتریکی و زیست سازگاری پلیمر می‌شد. پلیمر‌های عمل شده با ساختمان‌های منظم و متناوب ایجاد شده توسط پرتودهی لیزر، با پارامتر‌های قابل کنترل می‌توانستند در تکنولوژى اُبتیک-الکترونیک، میکروالکترونیک و بیوپزشکی مورد استفاده قرار بگیرند.
    1-4-4-11 قابلیت زیست سازگاری انتخابی
    مطالعات اخیر نشان می‌دهند که سلول‌های زیستی نسبت به خواص شیمیایی و فیزیکی حساسند و ساختمان‌های سطح پلیمر و گروه‌های عاملی آن در چسبندگی، رشد و جهت گیری سلول‌های زیستی بسیار تأثیرگذار بوده و می‌توانند باعث تغییر زیست سازگاری پلیمر‌ها شوند. محدود بودن ساختار‌های حاصل از پرتودهی لیزر، به یک لایۀ میکرونی نازک در سطح، همچنین منظم بودن و یکنواختی شکل هندسی آن‌ها در کل نواحی تابش دیده از ویژگی‌های این روش بشمار می‌رود، که بر اهمیت آن به عنوان وسیله‌ای برای اصلاح خواص سطحی پلیمر‌های زیست سازگار می‌افزاید [28،50].
    الیسون ساجس در پایان‌نامۀ خود [49]، عملکرد لیزر کریپتون فلوئورید بر روی سطح فیلم سه پلیمر پلی‌متیل‌متا‌اکریلات، پلی‌اتیلن‌ترفتالات ترکیب شده با گلایکول و پلی‌تترا‌فلوئورو‌اتیلن را برای افزایش چسبندگی اشرشیاکولای (نوعی باکتری که در معده و روده زندگی می‌کند) تحت بررسی قرار داد. با ایجاد فرسایش سطحی توسط لیزر، در فیلم پلی‌اتیلن‌ترفتالات ترکیب شده با گلایکول، چسبندگی باکتری‌ها به میزان دو برابر بهبود پیدا می‌کرد، ولی در دو پلیمر دیگر کاهش چسبندگی مشاهده می‌شد.
    میرزاده و همکارانش [11] در تحقیقی دیگر، مطالعۀ رفتار سلول‌های فیبروپلاست بر روی سیلیکون الاستومر پیوند شده با پلی‌اکریلیک اسید، توسط لیزر پالسی دی‌اکسید‌کربن در طول موج 58/9 میکرومتر را، برای کاربرد‌های مهندسی بافت بررسی کردند. بعد از عملیات ایجاد پیوند، کشت سلولی بر روی فیلم‌ها انجام پذیرفته که در نهایت نشان داده شده پلی‌اکریلیک اسید پیوندی بر روی سطح در مقایسه با سیلیکون خام نقش منفی در چسبندگی، گستردگی، رشد و تکثیر سلولی داشت؛ بنابراین سطوح تغییر داده شده می‌توانند، بر شکل و عملکرد سلولی تأثیر گذار باشند و می‌توان از آن‌ها در کاربردهای مهندسی بافت، به خصوص در زمانی که چسبندگی کمتر به بافت زنده، ضروری باشد بهره گرفت. این موضوع به ویژه زمانی که مولکول‌های بیولوژیکی بر سطح تثبیت شده باشند و لازم باشد تا پس از مدت زمان معینی از کاشتن، این سطح از محل خود، بدون آسیب رساندن به بافت زیرین برداشته شود، کاربرد فراوانی دارد [11].
    میرزاده و همکارانش [29] چسبندگی باکتری اشرشیاکولای، به سطح پلی‌اتیلن‌ترفتالات پرتودهی شده با لیزرهای دی‌اکسیدکربن و کریپتون‌فلوئورید را مورد بررسی قرار دادند. پرتودهی توسط لیزرهای کریپتون فلوئورید و دی‌اکسیدکربن یک ریزساختار خاصی، همراه با تغییراتی در آبدوستی و شیمی سطح پلیمر پلی‌اتیلن‌ترفتالات ایجاد می‌کند، که این تغییرات در چسبندگی باکتری اشرشیاکولای، پلاکت‌ها و فیبروبلاست‌ها به سطح پلی‌اتیلن‌ترفتالات پرتودهی شده با لیزر تأثیر می‌گذارد. نتایج بدست آمده از آزمایشات کشت سلولی و مشاهدات میکروسکوپی نشان می‌دهد که چسبندگی این باکتری به سطح نمونۀ پرتودهی شده با لیزر دی‌اکسیدکربن بیشتر است. بنابراین با توجه به نتایج بدست آمده، می‌توان ادعا نمود که چسبندگی باکتری اشرشیاکولای به سطح پلیمر به مورفولوژی، شیمی و آبدوستی سطح بستگی دارد. با توجه به افزایش چسبندگی باکتری، روی سطوح تابش‌دیده با لیزر، پیش‌بینی می‌شود که از این پارامتر بتوان در طراحی و ساخت بیوسنسورها، برای آنالیز و ثبت میزان حضور باکتری‌ها و همچنین سم‌های بیو‌شیمیایی در محیط‌های آبی استفاده کرد.
    میرزاده و باقری [42،43] افزایش زیست سازگاری سطح پلی‌استایرن، توسط پرتودهی لیزر اکسایمر آرگون فلوئورید را نسبت به عملکرد پلاسمای اکسیژن و آرگون بررسی کردند. همچنین بررسی تغییرات آبدوستی و انرژی آزاد سطحی نمونه‌ها در این بررسی، نشان می‌داد که پس از اصلاح نمونه‌ها توسط لیزر با دفعات پالس‌دهی 1 بار، ابتدا قطبیت سطح افزایش و پس از آن با افزایش تعداد دفعات پالس‌دهی به 5 و 10 کاهش می‌یافت. نتایج حاصل از کشت سلولی، نشانگر افزایش زیست سازگاری پلی‌استایرن، به ترتیب در نمونه‌های عمل شده با پلاسمای اکسیژن، پلاسمای آرگون و نمونه‌های اصلاح شده با لیزر بود.
    در این پژوهش ایدۀ استفاده از ترکیب دو فرآیند پرتودهی لیزر و تکمیل منسوجات توسط نانوذرات دنبال شده است. در این مطالعه ابتدا شرایط مطلوب پرتودهی لیزر از طریق بهینه‌سازی تعداد پالس و شدت لیزر تعیین شده است و در ادامه نمونه‌های پیش تکمیل شده توسط نانوذرات و نمونه‌های فاقد نانوذرات در شرایط مطلوب حاصل شده، پرتودهی شدند و جهت مقایسۀ تأثیر ترتیب استفاده از دو فرآیند پرتودهی لیزر و تکمیل نانو، تعدادی از نمونه‌های پرتودهی شده با لیزر مجدداً تحت تأثیر عملیات تکمیل با نانوذرات قرار گرفتند. همچنین در هر دو حالت، فرآیند تکمیلی به دو روش پوشش‌دهی با دستگاه پد و رمق‌کشی تحت تأثیر امواج فراصوت دستگاه اُلتراسونیک با همدیگر مقایسه شده‌اند.
    جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

    نتیجه‌گیری
    نتایج حاصل از ایجاد نانوزبری از طریق تأثیر فرسایش سطحی توسط لیزر و تکمیل نانو روی خواص مختلف نمونه‌های آماده شده به شرح زیر خلاصه شده است.
    پرتودهی لیزر با شرایط تعداد پالس‌دهی 20 و شدت انرژی 100 میلی‌ژول بر سانتیمتر مربع بر روی نمونه‌ها، منجر به ایجاد ساختمان‌هایی در ابعاد میکرومتری و نانومتری شده است. همچنین می‌توان نتیجه گرفت که با افزایش میزان پالس‌دهی و شدت لیزر از یک حد مجاز، الیاف دچار آسیب شده و به وضوح علائم ذوب‌شدگی و آسیب‌دیدگی در الیاف را می‌توان توسط تصاویر میکروسکوپی مشاهده نمود.
    با مقایسۀ تصاویر میکروسکوپ الکترون پویشی می‌توان دریافت که معمولاً مشخصۀ ساختمان سطحی پرتودهی شده توسط لیزر بر روی مواد لیف‌شکل، داشتن هندسۀ منظم در نواحی پرتودهی شده است. همان‌گونه که مشاهده شد، تقریباً بیشتر آرایش‌های ایجاد شده بر روی نمونه‌ها، به صورت مارپیچ‌شکل و در جهت عمود بر محور لیف به وجود می‌آیند.

    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درباره نسبت به عمل و تبدیل فوریه بسته هستند

    پایان نامه درباره انعطاف پذیری و استاندارد

  • در ساختمان سطحی مواد کولاری با درجۀ بلورینگی بالا (بالاتر از 98 درصد) بعد از پرتودهی لیزر، مارپیچ‌هایی نسبتاً کم دوام آشکار می‌شود اما این ساختمان‌های سطحی روی متاآرامید نومکس و کوپلیمر تکنورا بیشتر مشخص هستند. این حقیقت ممکن است به انعطاف پذیری نوع زنجیره‌های متا آرامیدی پلیمر یا نوع کوپلیمر آن مربوط باشد [31].
    1-4-3-2 تأثیر میدان‌های تنشی داخلی و خارجی بر ایجاد ساختمان‌های سطحی
    میدان‌های تنشی به کار برده شدۀ خارجی (به وسیلۀ نیروی ازدیاد طولی که از بیرون به لیف وارد می‌شود)، باعث آرایش بیشتر زنجیره‌های پلیمری (کاهش آنتروپی) و ایجاد تنش‌های باقیمانده در الیاف می‌شود. کشیدن الیاف پلی‌استر آرایش نیافته در شرایط سرد، یک حالت گلویی شدن در قسمت‌های مختلف لیف ایجاد می‌کند (که بستگی به رفتار نیرو – ازدیاد طول مواد دارد). با پرتودهی لیف پس از کشیده شدن، مشاهده می‌شود که ساختمان‌ها فقط روی مناطق کشیده شده (که آرایش یافتگی در آنجا رخ داده است) ایجاد شده و گسترش پیدا می‌کند و قسمت کمری حالت گلویی و قسمت‌های کشیده نشده، تقریباً بدون ساختار باقی می‌مانند. چنین رفتار مشابهی در بررسی‌های صورت گرفته بر روی الیاف الاستومر هم مشاهده شده است [31،38].
    در طی کشش سرد، نواحی تنش یافته در منطقۀ گلویی شده گسترش پیدا کرده، زیرا ماکرومولکول‌ها مجبورند بر خلاف همدیگر حرکت کنند که در نتیجه، آن نواحی لاغر شده و تقریباً دارای آرایش یافتگی کاملی می‌شوند. بخشی از انرژی مصرف شده برای کشش، در بین مواد کشیده شده ذخیره می‌شود [38]. همچنین ییپ و همکارانش [40] نشان دادند که در الیاف پلی‌آمیدی که کشیده شده و بعد تحت عملکرد لیزر قرار گرفته‌اند، ساختمان‌ها به صورت واضح‌تر و با میانگین فاصلۀ بیشتر بین مارپیچ‌ها تشکیل شده بود.
    1-4-3-3 تغییر آرایش یافتگی ناشی از پرتودهی لیزر
    با توجه به اینکه ارتعاش‌های مولکولی نسبت به قدرت پیوند و پیکربندی آن‌ها حساسند، طیف‌سنجی مادون قرمز روش مناسبی برای تشخیص اصلاح خواص سطحی پلیمر‌ها با لیزر است و تغییر شکل ساختمانی و ساختار حاصل از تجزیه نوری را به خوبی نشان می‌دهد. بر اساس این مشاهدات در اثر پرتودهی لیزر دی‌اکسید‌کربن و لیزر اکسایمر، کاهش بلورینگی و افزایش نواحی آمورف، در سطح پلیمر پلی‌اتیلن‌ترفتالات نیمه بلوری مشهود است [28،50].
    بر اثر پرتودهی لیزر در اکثر پلیمر‌های بلوری از قبیل پلی‌اتیلن‌ترفتالات، آمورفی شدن سطح مشاهده می‌شود. بسته به شدت پرتودهی، مواد سطحی ممکن است گرم شده و به دمای ذوبشان برسند. بسته به مدت زمان پرتودهی و زمان سرد شدن، سطح ذوب شدۀ مواد ممکن است قبل از آنکه فرصت تشکیل بلور به پلیمر داده شود، سریع سرد شود، که این عمل به طور عمده یک حالت آمورفی در سطح ایجاد می‌کند و در غیر این صورت اگر به آن اجازه داده شود تا به آرامی سرد شود، بیشتر حالت شبیه به نیمه بلوری‌ها به وجود می‌آید [49].
    1-4-3-4 اصل گرمایی ناشی از پرتودهی لیزر
    انرژی وارده توسط پرتودهی لیزر، به ناحیۀ سطحی یک پلیمر با جذب بالا (از قبیل پلی‌استر در طول موج 248 نانومتر و یا پلی‌آمید‌ها در طول موج 193 نانومتر)، حداقل در طی یک مقیاس زمانی پالس‌دهی لیزر، به یک حجم کم محدود خواهد بود. این انرژی وارده به خاطر زمان آسایش برای یک تغییر حالت الکترونی (انرژی فوتون‌ها) به ارتعاشی گرمایی (تقریباً 11-10 ثانیه جهت تبدیل انرژی به گرما)، بیشتر منجر به گرم شدن پلیمر در آن نقطۀ مورد نظر شده، تا اینکه صرف انتشار و انتقال گرما به درون تودۀ پلیمر شود (که تقریباً در حدود 7-10- 5-10 ثانیه زمان برای انتقال گرما نیاز دارد). بنابراین دما‌های نقاط سطحی مورد نظر، ممکن است به مقادیری بالاتر از 1000 کلوین برسد [38].
    1-4-4 خواص و کاربرد‌های سطوح اصلاح شده توسط پرتودهی لیزر
    پرتودهی پلیمر‌ها توسط لیزر اکسایمر می‌تواند باعث به وجود آمدن اصلاح و بهبود در خواص متفاوت سطحی، در نواحی تحت اثر پرتودهی شود. برای مثال سطوح صاف الیاف مصنوعی می‌تواند توسط این تکنیک غیر تماسی، اصلاح و تبدیل به یک ساختمان منظم مارپیچ‌شکل شود، که تأثیر بزرگی بر روی خواص عمومی الیاف از قبیل چسبندگی سطحی، پوشش‌دهی، قابلیت تر شدن، جلوۀ نوری و غیره دارد [10].
    1-4-4-1 آبدوستی و آبگریزی انتخابی
    زاویه تماس قطرۀ آب با سطح فیلمی که در معرض تابش لیزر اکسایمر قرار گرفته است، نسبت به تغییر تعداد پالس لیزر بررسی شده است، به طوری که مسیر اولیۀ کاهش زاویه تماس شبیه تابش‌دهی با لیزر دی‌اکسید‌کربن است، ولی با افزایش تعداد پالس، زاویه تماس به تدریج کم می‌شود و با رسیدن به 10 پالس بر مقدار آن افزوده می‌شود. به عبارت دیگر آبدوستی سطح فیلم ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد. جالب توجه اینکه با پرتودهی لیزری در طول موج فرابنفش در شرایط متفاوت می‌توان به دو حد آبدوستی و آبگریزی بر روی فیلم‌های پرتودهی شده نسبت به فیلم شاهد رسید که این خود نوعی مزیت پرتودهی با لیزر در مقایسه با منابع نوری دیگر است [28،50].
    نوربخش و همکارانش [5] کاربرد لیزر در اصلاح برخی از خواص سطحی پارچه‌های نایلونی و پلی‌استری را بررسی کرده‌اند، به طوری که بر اثر پرتودهی توسط لیزر اکسایمر، جذب آب در الیاف نایلون و پلی‌استر افزایش یافته است. نتایج طیف‌سنجی مادون قرمز در پارچۀ نایلونی پرتودهی شده توسط لیزر، افزایش گروه‌های انتهایی اسیدی و در پارچۀ پلی‌استری تغییرات اتصالات شیمیایی، به همراه ایجاد گروه‌های کربوکسیل را در این الیاف نشان می‌دهد، که دلیلی بر افزایش جذب آب است.
    1-4-4-2 خاصیت چسبندگی، ابرآبگریزی و خود تمیز شوندگی
    برای ایجاد ابرآبگریزی، فقط روش تغییر هندسه و توپوگرافی سطح (بدون نیاز به پوشش‌دهی سطح توسط مواد شیمیایی فلوئوردار برای کاهش کشش سطحی) به اندازه کافی مؤثر است، زیرا مواد آلی عموماً برای آب زاویه تماس بزرگ‌تر از 90 درجه را نشان می‌دهند. به عنوان نمونه در طبیعت، برگ بعضی از گیاهان نظیر برگ درخت سدر (کُنار) فقط به وسیله عوامل هندسی ابرآبگریزی از خود نشان می‌دهد. سطح برگ از نظر مهندسی زبر است اما از نظر شیمیایی دارای مومی است که ترکیبات آن عمدتاً استرهای اسیدهای چرب و الکل‌ها می‌باشد. پاهای حشره واتر‌-‌استرایدر (حشره‌ای که بر روی آب راه می‌رود) نیز به وسیله عوامل هندسی، ابرآبگریزی از خود نشان می‌دهد [18].
    می‌هوآ و همکارانش [52] در یک تحقیق، توسط پرتودهی لیزر نئودمیوم یاگ با طول موج 532 نانومتر، بر روی سطح فیلم پلی‌دی‌متیل‌سیکلوهگزان، خاصیت چسبندگی و ابرآبگریزی آن را بررسی کردند. ناهمواری‌ها یا زبری سطحی که شامل ساختمان‌هایی در سطح میکرو، زیرمیکرو و نانو بوده توسط پرتودهی لیزر در سطح پلیمر پلی‌دی‌متیل‌سیکلوهگزان ایجاد شد. سطح این پلیمر بعد از پرتودهی خاصیت ابرآبگریزی و زاویه تماس بالاتر از 160 درجه و همچنین زاویۀ سُرخوردگی کمتر از 5 درجه که معیاری از اثر خود تمیزشوندگی است را از خود نشان می‌داد. قابلیت تر شدن سطوح پلی‌دی‌متیل‌سیکلوهگزان می‌توانست، توسط کنترل سادۀ سایز ساختمان میکروسکوپی شکل گرفته توسط لیزر، قابل کنترل باشد.
    همچنین جاو و همکارانش [53] تأثیر ناهمواری‌های ایجاد شدۀ نانومتری همراه با طرح‌های میکرونی ناهمسانگرد (یعنی در هر جهت دارای خواص متفاوت) توسط لیزر را، بر روی آبگریزی و آبدوستی سطوح بررسی کرده و همچنین کاربرد‌هایی برای مواد آبگریز تولید شده بیان کرده‌اند. از جملۀ آن کاربرد‌ها می‌توان، به پوشش دادن شیشۀ پنجره‌ها در استفاده از خاصیت خود تمیز شوندگی آن‌ها و همچنین اندیکاتور‌هایی که در مکان‌های شلوغ هستند، در پوشاک خاص مثل لباس‌های مخصوص شنا، پوشش‌های عایق و همچنین کاهندۀ نیروی مورد نیاز برای کشیدن در آب مانند روبات‌های آبزی مینیاتوری و همچنین بدنۀ کشتی‌ها اشاره کرد.
    1-4-4-3 قابلیت ضد نمدی شدن
    نوربخش و همکارانش [5] کاربرد لیزر در اصلاح برخی از خواص سطحی پارچه‌های پشمی را بررسی کرده‌اند. مطالعۀ تصاویر میکروسکوپ الکترون پویشی نشانگر دست‌یابی به اثرات ضد نمدی شدن در پشم می‌باشد، که این به کنده شدن لبه‌های فلس الیاف پشم، در پارچۀ پشمی ارتباط داده شده است. پارچۀ پشمی که با لیزر در توان‌های زیاد پرتودهی شده است، استحکام کششی کمتر و ازدیاد طول در نقطه پارگی بیشتری را، نسبت به پارچه‌های کلرینه شده نشان می‌دهد، ولی به طور کلی پرتودهی توسط لیزر در توان‌های زیاد، سبب کاهش بیشتر در استحکام پارچه و همچنین در ازدیاد طول شده است. نتایج طیف‌سنجی مادون قرمز در پارچۀ پشمی پرتودهی شده توسط لیزر، افزایش گروه‌های آمینی را نشان می‌دهد که منجر به امکان جذب بیشتر رنگزای اسیدی می‌گردد.
    1-4-4-4 بهبود قابلیت رنگرزی در پارچه‌ها
    به دلیل وجود سطوح صاف در الیاف مصنوعی، عمق‌های رنگی تیره، خیلی مشکل و سخت بدست می‌آیند. با استفاده از عملکرد لیزر بر روی پارچه‌های پلی‌استری، بسیاری از شید‌های رنگی تیره در رنگرزی، البته با استفاده از همان مقدار معمول مواد رنگزا قابل دست‌یابی است. یکی از کاربرد‌های ممکن برای پلی‌استر پرتودهی شده با لیزر، مبتنی بر ایجاد گروه‌های کربوکسیلیک بر روی سطوح است، به طوری که این پدیده می‌تواند برای علامت‌گذاری و شناسایی انتخابی با استفاده از مواد رنگزای کاتیونیک مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از تکنیک ماسک گذاری، طرح‌ها و لوگو‌هایی ممکن است بر روی پارچه پرتودهی شوند و پس از آن به طور انتخابی رنگرزی و شناسایی گردند [10].
    ییپ و همکارانش [12] در یک تحقیق، تأثیر اصلاح صورت گرفته توسط لیزر اکسایمر، بر روی خواص رنگرزی پارچه‌های پلی‌آمیدی را هم مورد بررسی قرار دادند، به طوری که پارچه‌های پلی‌آمیدی بعد از پرتودهی لیزر، توسط رنگ‌های تجاری موجود از قبیل رنگ‌های اسیدی، دیسپرس و راکتیو رنگرزی شدند. خواص رنگرزی پارچه‌ها به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود پیدا می‌کرد، که این بهبود رابطۀ نزدیکی با ساختمان‌های مارپیچ‌شکل ایجاد شده بر روی سطوح الیاف نایلونی داشت. قابلیت رنگرزی بدست آمده توسط مواد رنگزای دیسپرس و راکتیو، می‌توانست در اثر پرتودهی لیزر بر روی پارچۀ نایلونی بهبود پیدا کند.
    1-4-4-5 بهبود قابلیت چاپ بر روی پارچه
    نتایج بدست آمده بر روی پارچۀ پلی‌استری عمل شده با لیزر، به طور واضح تباین بالا و مشخص طرح را نشان می‌دهد، بنابراین ما را در استفاده از طرح‌های ظریف‌تر تواناتر می‌سازد. در چاپ پیگمنت پیش نیاز لازم و اصلی، چسبیدن قوی یک سیستم رنگ پایۀ پلیمری به پارچه است. به دلیل مصنوعی بودن، سطوح خیلی صافی داریم که این باعث داشتن فقط تعداد کمی سایت برای تثبیت چسب می‌شود. به طور مرسوم چاپ پیگمنت نتایج رضایت بخشی را در استاندارد‌های بالای شستشو و ثبات سایشی نمی‌دهد و این‌چنین مشکلات یکسان و مشابهی در رنگرزی پیگمنت هم به وجود می‌آید. حتی تعداد کم پالس‌دهی‌های لیزر اکسایمر (کمتر از 10 پالس و با طول موج 248 نانومتر) با شدت لیزر کم هم باعث بهبود چسبیدن رنگ پایه و ثبات بالای چاپ می‌شود. [10].
    عملکرد لیزر بر روی پلی‌آمیدها در طول موج 193 نانومتر باعث یک افزایش بزرگ، در چسبیدن رنگ پایه پیگمنتی بر روی فویل پلی‌آمیدی می‌شود. حتی کم‌ترین تعداد پالس‌دهی با شدت لیزر کم هم، به شدت نیروی مورد نیاز را برای جدا شدن و کندن رنگ پایه بالا می‌برد. یک حدی که می‌توان به آسانی به آن رسید، جایی است که پارگی فیلم رنگ پایه، به نیروی مورد نیاز برای قطع چسبندگی رنگ پایه به فویل عمل شده با لیزر برتری بگیرد [10].
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درباره انعطاف پذیری و استاندارد بسته هستند

    پایان نامه درباره شدت انرژی و طول موج

  • P* P+• + e (electron)
    P* P• + X• (X=H or Cl, etc.)
    P* R1• + R2•
    عملیات اتصالات عرضی
    R• + P (R-P) • (Cross Linked Molecule)
    P+• + P’ (P-P’)+ • (Cross Linked Molecule)
    P• + P’ (P-P’) • (Cross Linked Molecule)
    تشکیل گروه‌های پراکسید
    P• +O2 P-O-O•
    P-O-O• + P’ POOH + P’•
    POOH R’1+R’2
    تجزیۀ گروه‌های پراکسید و ایجاد رادیکال
    POOH PO• + HO•
    کوپلیمریزاسیون پیوندی
    R• (radical) + M (monomer)
    RM1• +M RM2• +M … +M RMn•
    PO• (or HO•) + M (monomer) POM•
    +M POM2• +M … +M POMn•
    1-4-3 تغییرات فیزیکی و مرفولوژیکی ناشی از پرتودهی سطوح توسط لیزر
    فرسایش لیزر در تعدادی از پلیمر‌ها از قبیل پلی‌استر، پلی‌اتراترکتون، پلی‌آمیدها، پلی‌اکریل‌آمید، پلی‌اتیلن، ترکیب بیسفنول‌پلی‌کربنات و پلی‌متیل‌متا‌اکریلات، ترکیب پلی‌کربنات و پلی‌متیل‌متا‌اکریلات و پلی‌بوتیل‌ترفتالات باعث ایجاد بافت‌هایی مارپیچ‌شکل می‌شود [49]. فقط ابریشم طبیعی به طور واضحی در مقابل پرتودهی لیزر در طول موج پرتودهی برابر با 193 نانومتر، جوابگو بوده و ساختمان‌های سطحی شبیه به ساختمان‌های سطحی پلی‌آمید‌های مصنوعی را از خود نشان می‌دهد [31]. بر طبق کارهای الیسون ساجس، اصلاح سطحی ایجاد شده بر روی پلی‌متیل‌متا‌اکریلات و پلی‌تترا‌فلوئورو‌اتیلن به صورت بافت‌شکل مشاهده می‌شد، در حالی که پلی‌اتیلن‌ترفتالات ترکیب شده با گلایکول ساختمان مارپیچ‌شکل ویژه‌ای را نشان می‌داد [49].
    چو و همکارانش [45] مطالعۀ فیزیکی اصلاح سطحی پارچۀ پنبه‌ای خام را، توسط پرتو‌دهی لیزر بررسی کردند. در این روش از لیزر دی‌اکسید‌کربن استفاده شده و نمونه‌ها به طور مستقیم پرتودهی شده بودند. نمونه‌ها بعد از پرتودهی، ساختاری به شکل اسفنج پیدا می‌کردند. افزایش قدرت لیزر باعث آسیب بیشتر، به این ساختمان‌ها می‌شد. استحکام کششی نمونه‌ها کاهش پیدا کرده و قابلیت ترشوندگی آن‌ها افزایش یافته است. بنابراین به دلیل آسیب‌دیدگی ناشی از پرتودهی، استحکام کاهش پیدا کرده است.
    در مورد تأثیر هر پالس لیزر بر روی شکل‌گیری ساختمان‌ها در الیاف پلی‌استر یک بررسی صورت گرفته است، که در آن با افزایش تعداد پالس‌ها در پرتودهی لیزر، یکسانی و مشابهت ساختمان‌های ایجاد شده بر روی لیف، در طول موج 248 نانومتر افزایش پیدا می‌کند. افزایش تعداد پالس‌های لیزر که به نوعی یعنی همان افزایش شدت انرژی ورودی، منجر به ایجاد ساختمان‌هایی با زبری و زمختی بیشتر شده و همچنین با ترکیب شدن پالس‌ها با یکدیگر ساختمان‌های مارپیچ‌شکل نازک‌تری ایجاد می‌شود [31].
    نمودار 1-1 ترکیب شدن تپه‌های سطحی و وسیع‌تر شدن میانگین فاصلۀ بین تپه‌ها یا ساختمان‌های مارپیچ‌شکل را، با افزایش تعداد پالس‌دهی به همراه افزایش شدت انرژی لیزر نشان می‌دهد. بعلاوه با توجه به مشاهدات، تغییر دادن تعداد پالس‌ها به مقدار بیشتر نمی‌تواند به کار برده شده شود. در نهایت ادامه عملکرد لیزر به تقسیم شدن الیاف به بخش‌های بیضی‌شکل و در نهایت متلاشی شدن آن‌ها می‌انجامد [31].
    نمودار 1-1. تغییر شکل ساختمان سطحی مونو فیلامنت‌های پلی‌استر (دارای 320 درصد ازدیاد طول) با افزایش شدت انرژی و تعداد پالس‌دهی لیزر، در طول موج پرتودهی 248 نانومتر و فرکانس پالس 2 هرتز [31].
    1-4-3-1 تأثیر آرایش مولکولی درون لیفی بر ساختمان سطحی ایجاد شده توسط لیزر
    ابعاد ساختمان‌های سطحی پرتودهی شده بر روی مواد لیفی‌شکل، با حالات مرفولوژی درونی الیاف و نوع الیاف مرتبط است، که این بدین معنی است که ابعاد ساختمانی، به آرایش یافتگی یا آرایش نیافتگی و نوع زنجیره‌های مولکولی وابسته هستند [38]. لیزر‌های اکسایمر می‌توانند شکل سطحی بسیاری از الیاف و فیلم‌های پلیمری را تغییر دهند، ولی این تغییرات در سطح پلیمر‌های نیمه بلوری مانند پلی‌اتیلن‌ترفتالات شدید تر است. تغییر ساختار پلی‌اتیلن‌ترفتالات نیمه بلوری و جهت یافته، بعد از قرار گرفتن در معرض پرتو لیزر، به طور مشخص‌تری در مقایسه با فیلم پلی‌استری آمورف‌شکل و جهت نیافته انجام می‌شود [28،50].
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درباره شدت انرژی و طول موج بسته هستند

    پایان نامه درباره فرآیندهای اصلی و تبدیل فوریه

  • در سال 2010 اسلپیکا و همکارانش [44] در یک تحقیق، سطح برخی پلیمرها را توسط پرتودهی لیزر و همچنین تخلیه الکتریکی پلاسما تحت عملکرد قرار داده و مشاهده کردند که ترکیبات و ساختمان‌های سطحی پلیمر، به طور عمیقی تغییر کرده و منجر به افزایش ترشدگی، هدایت الکتریکی و زیست سازگاری پلیمر شده است.
    در سال 2011 چو و همکارانش [45] مطالعۀ فیزیکی اصلاح سطحی پارچۀ پنبه‌ای خام را، توسط پرتو‌دهی لیزر دی‌اکسید‌کربن بررسی کردند. در این روش قابلیت ترشوندگی نمونه‌ها افزایش یافته و به دلیل آسیب‌دیدگی ناشی از پرتودهی، استحکام کششی و استحکام تا حد پارگی نمونه‌ها کاهش پیدا می‌کرد.
    در سال 2011 اسلپیکا و همکارانش [46] تأثیر زاویه پرتودهی لیزر، در طرح‌دهی نانومتری سطح فیلم پلی‌استر را بررسی کردند. تناوب ساختمان‌های موج شکل، به طول موج لیزر و همچنین زاویۀ بین شعاع تابش لیزر و خط عمود به صفحۀ تحت تابش قرار گرفته، وابسته هستند. با افزایش زاویه تابش در ساختمان‌های نانومتری موجی‌شکل ایجاد شده، شیار‌ها موازی‌تر، بزرگ‌تر و با پهنای بیشتر می‌شدند.
    در سال 2012 نوربخش و همکارانش [47] رفتار تمیز شوندگی و جذب آلودگی‌ها، در سطح الیاف پارچۀ پلی‌استری و نایلون 66 را که توسط عملیات لیزر و پلاسما پرتودهی شده بودند، مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان می‌داد که مرفولوژی‌های سطحی ایجاد شده توسط عملیات لیزر و پلاسما بسیار متفاوت بودند.
    1-4 ارزیابی تغییرات شیمیایی، فیزیکی و خواص ایجاد شده ناشی از پرتودهی لیزر
    1-4-1 واکنش پرتو لیزر و ماده
    واکنش پرتو لیزر و ماده، سرآغاز فرسایش لیزری است و کارآمدی انرژی لیزر منتقل شده به ماده را مشخص می‌کند. بازتابش، جذب، انتقال و همچنین پراکنده شدن در مورد الیاف، از فرآیندهای اصلی هستند، که واکنش لیزر و ماده را شرح می‌دهند. با توجه به اینکه فرآیندهای بازتابش، انتقال و پراکندگی، انرژی را به ماده منتقل نمی‌کنند، فرآیند فرسایش و حک به صورت گسترده‌ای به جذب وابسته است [3].
    1-4-1-1 شرایط مورد نیاز جذب
    مهم‌ترین پیش نیاز اثربخشی لیزر در ایجاد ساختمان‌ها در الیاف، یک ضریب جذب بالا وابسته به طول موج انتخابی لیزر است. به طور مثال برای پلی‌استر، با استفاده از طول موج‌های کوچک‌تر از 248 نانومتر، وارد کردن انرژی به مناطق ذوب شده، به لایه‌های سطحی در حدود 0.1 میکرومتر محدود خواهد شد، بنابراین ساختمان‌ها به شکل نازک گسترش پیدا می‌کنند. عمق نفوذ انرژی بیشتری با استفاده از طول موج 308 نانومتر نور لیزر حاصل شده و بالاتر از آن تقریباً باعث آسیب و ذوب الیاف پلیمری و همچنین ایجاد فرم ساختمان‌های وسیع می‌شود [31].
    با توجه به ضریب جذب پلیمر، سرعت فرسایش و سایر مشاهدات، پلیمرها به دو دسته تقسیم می‌شوند، به طوری که دستۀ اول پلیمرهایی هستند که دارای جذب زیادی می‌باشند (مانند پلی‌استایرن، پلی‌ایمید، پلی‌استر و پلی‌سولفون‌ها). فرسایش در مورد این پلیمرها در یک شاریدگی معین انجام می‌شود که به آن شدت آستانه فرسایش می‌گویند [3]. دستۀ دوم پلیمرهایی هستند که دارای جذب کمی می‌باشند (مانند پلی‌اتیلن، پلی‌پروپیلن و پلی‌وینیلیدن‌فلوراید). فرسایش در مورد این پلیمرها به سختی انجام می‌شود و در شدت و سرعت تکرار زیاد ذوب‌شدگی رخ می‌دهد [31].
    1-4-1-2 برانگیختگی و تفکیک
    جذب انرژی پرتو لیزر توسط پلیمر باعث تحریک پیوندهای شیمیایی آن و رسیدن به سطوح انرژی بالاتر از انرژی تفکیک شده و موجب بریدگی زنجیره‌های پلیمری و پیوندهای شیمیایی می‌شود. جذب یک فوتون فرابنفش توسط پیوند بین دو اتم در یک مولکول می‌تواند سطح انرژی پایین (حالت پایه) آن را توسط ایجاد ارتعاش در پیوند با یک سطح خاص الکترونی، به یک سطح انرژی با سطوح الکترونی بالاتر برساند، که در این حالت هنوز پیوند برقرار بوده، اما نسبت به حالت اولیه‌اش شبه پایدار است، و در ادامه در سطوح بالاتر انرژی، انرژی پیوند افزایش یافته و بنابراین دو اتم در ارتعاش بعدی از هم جدا می‌شوند [3].
    1-4-1-3 فرسایش
    پرتودهی توسط لیزرهای فرابنفش باعث فرسایش مواد از سطوح پلیمرها می‌شود. این پدیده که به فرسایش نور تجزیه‌ای معروف است در سال 1982 کشف شد. عمق فرسایش ناشی از هر پالس در سطح پلیمر به ضریب جذب پلیمر بستگی دارد. هر چه ضریب جذب پلیمر بیشتر باشد، عمق فرسایش کمتر است و نور لیزر کمتر در تودۀ پلیمر نفوذ می‌کند. فرسایش نور تجزیه‌ای پلیمر توسط لیزر، ریز ساختارهای پایدار و متفاوتی را روی سطح پلیمر ایجاد می‌کند [36].
    هنگامی که یک پالس از پرتو فرابنفش جذب می‌شود، قسمت جلوی پالس پرتودهی توسط یک حجمی که سرانجام تبخیر شده، بلوکه و جذب می‌شود و این حجم به صورت غیر فعال و ساکن توسط دود حاصل از فرسایش محصولات، به طور جزئی بعد از فرسایش، به شکل رسوب به سطح جدید انتقال پیدا می‌کند. بیشتر انرژی منتقل شده به سطح توسط لیزر، به گرما تبدیل شده و دما را در سطح افزایش داده و در بعضی مواقع به بالاتر از نقطۀ ذوب پلیمر (برای پلی‌استر در حدود 265 درجۀ سانتی‌گراد) می‌رساند. البته یک سرد شدن سریع هم ناشی از خصوصیات زودگذر و ناپایدار پرتودهی (به طوری که هرکدام حداقل 25 نانو‌ثانیه به طول می‌انجامد) رخ می‌دهد. به خاطر این‌گونه سرد شدن برای پلیمر‌های نیمه بلوری مانند پلی‌اتیلن‌ترفتالات، فقط این اجازه داده می‌شود که به یک حالت آمورفی برسند [36].
    1-4-1-4 میزان آستانۀ شدت انرژی تأثیرگذار
    نسبت برداشت یا تغییرات سطحی و عمق‌های میکرومتری متفاوتی ممکن است در پالس‌دهی لیزر پدیدار شود، که این‌ها به خواص پلیمر از قبیل خواص نوری مانند ضریب جذب، و آستانۀ فرسایش و همچنین به پارامترهای لیزر مانند تعداد پالس‌دهی، شدت لیزر و نسبت تکرار پالس لیزر نیز بستگی دارد [48].
    این را می‌دانیم که وجود آستانۀ شدت انرژی تأثیرگذار، یکی از مشخصه‌های مهم لیزر اکسایمر، برای فرسایش سطح پلیمر است. همراه با افزایش ازدیاد طول الیاف (یعنی همراه با افزایش تنش‌های داخلی) آستانۀ شدت انرژی برای شکل‌گیری ساختمان‌ها کاهش پیدا می‌کند. علاوه بر اثر ضریب جذب در نظر گرفتن آستانۀ شدت انرژی تأثیرگذار، که وجود حداقل دانسیتۀ انرژی را نشان می‌دهد، مانند یک شرط دیگر مهم و تأثیرگذار برای ایجاد ساختمان‌های سطحی است. در شدت‌های بالای آستانۀ فرسایش، صداهایی شنیده می‌شود که علت عمدۀ آن حرکت ذرات تولید شده با سرعت فراصوت است [38].
    1-4-2 تغییرات عوامل شیمیایی ناشی از پرتودهی سطوح توسط لیزر
    برای توضیح تغییرات شیمیایی ایجاد شده توسط پالس‌دهی لیزر بر روی سطح، اندازه‌گیری‌هایی توسط طیف‌سنج فوتوالکترونی پرتو ایکس صورت می‌گیرد. از نسبت‌های شدتی مطلق عناصر نسبت به همدیگر این نتیجه را می‌توان گرفت که به علت پرتودهی سطحی لیزر، محتوی عناصر سطحی چه تغییری پیدا کرده است. همچنین با توجه به اینکه ارتعاش‌های مولکولی نسبت به قدرت پیوند و پیکربندی آن‌ها حساسند، طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه روش مناسبی برای تشخیص اصلاح خواص سطحی پلیمر‌ها با لیزر است و به خوبی تغییر پیوندهای شیمیایی و بلورینگی حاصل از تجزیه نوری را نشان می‌دهد [26،42،43].
    تغییر عوامل سطحی ممکن است ناشی از شکل‌گیری لایه‌های نشست کرده، در اثر چسبیدن تعدادی از محصولات فرسایش یافته و موجود در دود و هالۀ سوختگی (سوختن به همراه فرسایش و کندگی تکه‌های خرد شدۀ مولکولی) ناشی از پرتودهی لیزر بر روی سطح باشد. هنگامی که این‌چنین نشست‌هایی از مواد، چسبندگی خوبی را از خود نشان دهند، این می‌تواند با اصلاح شیمیایی سطح مرتبط باشد. فرسایش لیزر به طور مکرر سبب نشست مواد سیاه و زرد بر روی سطوح عمل شده می‌شود، که دبریس یا خرده مواد باقیمانده نامیده می‌شوند. منشأ اینچنین خرده مواد باقیمانده‌ای، می‌تواند سوختگی ناقص محصولات حاصل از فرسایش، در درون گرد و دود سفید رنگ ناشی از پرتودهی و برگشت مجدد آن‌ها، از میان گرد و دود به سطح ساختمان فرسایش یافته باشد [26].
    روش‌هایی برای جلوگیری از ایجاد خرده مواد باقیمانده ابداع شده‌اند که در روش اول از احاطه کردن محیط عملکرد، توسط یک جریان سنگین گاز با هدایت گرمایی بالا مانند گاز هلیوم، بر روی ناحیه‌ای از پلیمر که تحت پرتودهی قرار می‌گیرد، استفاده شده است. روش دوم به راحتی برای منسوجات قابل استفاده است، که شامل اشباع سازی منسوجات توسط مایعات در طی پرتودهی است. نمونه‌های عمل شده با لیزر توسط آغشته سازی، باز هم همان ساختمان‌های سطحی مارپیچ‌شکل را، مانند آنچه که در قبل مشاهده شده است نشان می‌دهند [26]. واکنش‌های شیمیایی اساسی ایجاد شده، در هنگامی‌که پلیمری تابشی را دریافت می‌کند، در جدول 1-1 ارائه شده است [13].
    جدول 1-1. واکنش‌های شیمیایی اساسی ایجاد شده، بعد از پرتودهی پلیمر [13].
    فعال سازی
    P (polymer) Irradiation P* (activated)
    تولید رادیکال و فعل انفعالات برشی
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درباره فرآیندهای اصلی و تبدیل فوریه بسته هستند

    پایان نامه درباره سرمایه گذاری و انعطاف پذیری

    با وجود هزینۀ سرمایه گذاری اولیه، هزینۀ کلی آن نسبت به روش‌های ساینده‌ی خشک مثل سایش با یخ خشک (دی‌اکسید‌کربن جامد) کمتر است [1].

  • این فرآیند ظرافت بیشتری نسبت به روش‌های دیگر سایش داشته و قابلیت اصلاح مناطق کوچک، بدون تأثیر گذاشتن بر مناطق دیگر را دارد، برای مثال الیاف کربن درون یک کامپوزیت در روش ایجاد فرسایش توسط لیزر آسیب نمی‌بینند.
    آسیب‌دیدگی کمتر سطح پلیمر و نفوذ حرارتی کنترل شده
    انعطاف پذیری و قابلیت عملکرد بر روی انواع مواد
    سرعت و دقت بالای فرآیند و قابلیت تکرار خوب
    سادگی در روش کار و عدم نیاز به کنترل شدید فرآیند
    تنها مشکل این روش هزینۀ بالاتر در سرمایه گذاری اولیه، مصرف انرژی حین کار و تعمیر و نگهداری آن نسبت به بقیۀ روش‌ها می‌باشد، ولی در نهایت این روش به خاطر داشتن این مزایا به عنوان یک روش مطلوب بشمار می‌رود [10].
    1-3 پیشینه پژوهش اصلاح سطحی صورت گرفته توسط پرتودهی لیزر
    در سال 1982 سرینیواسان و همکارانش [32] (در آمریکا) در زمینۀ خود اصلاح شوندگی با فرسایش نوری بر روی فیلم پلی‌اتیلن‌ترفتالات، توسط پرتودهی لیزر اکسایمر فرابنفش تحقیق کردند. طبق این بررسی به این نتیجه رسیدند که پرتودهی در طول موج 193 نانومتر توسط لیزر اکسایمر آرگون فلوئورید، می‌تواند باعث فرسایش سطوح فیلم پلی‌اتیلن‌ترفتالات در یک رفتار کنترل شده، بدون نیاز به هیچ‌گونه عملیات بعدی شود.
    همین‌طور در سال 1982 کاوامورا و همکارانش [33] (در ژاپن) در مورد تأثیر عمیق فرسایش نور فرابنفش بر روی فیلم پلی‌متیل‌متااکریلات توسط یک لیزر اکسایمر، بررسی‌هایی را انجام دادند. در این تحقیق، نتایج حاصل از آزمایشات در فرسایش نوری پلی‌متیل‌متااکریلات به وسیلۀ لیزر اکسایمر، نشان داد که لیزر می‌تواند به عنوان یک منبع نوری اثر گذار در فرسایش توسط نور فرابنفش عمل کند.
    در سال 1983 آندری و همکارانش [34] (در انگلیس) بر روی فرسایش مستقیم مواد پلیمری با استفاده از لیزر زنون کلرید تحقیقاتی را انجام دادند. در این بررسی فرسایش فیلم‌های پلی‌اتیلن‌ترفتالات، پلی‌آمید و فیلم‌های مقاوم در برابر نور، توسط لیزر زنون کلرید انجام شده و همچنین یک مدلسازی گرمایی برای تخریب و فرسایش صورت گرفته است. بر طبق این مطالعات میکرو‌ساختارهای ظاهر شده، توسط فرسایش عمیق این لیزر اکسایمر، مفید بودن آن را اثبات کرده است.
    در سال 1986 لازار و همکارانش [35] (در آمریکا) بر روی خواص سطحی فیلم‌های پلی‌اتیلن‌ترفتالات اصلاح شده توسط لیزر اکسایمر آرگون فلوئورید با طول موج 193 نانومتر و 185 نانومتر با شدت انرژی پایین مطالعاتی را انجام دادند. همچنین در این بررسی گزارش شده که در پرتودهی با لیزر، از شدت انرژی 40 میلی‌ژول بر سانتیمتر مربع به بعد، اثرات فرسایش شروع می‌شود.
    در سال 1993 لازار و بنت [36] در ادامۀ کارهای قبلی، مطالعۀ آمورف کردن سطح فیلم‌های میلار (نوعی پلی‌استر) به کمک پرتودهی لیزر اکسایمر را انجام دادند. در این تحقیق عمق مناطق آمورف توسط اندازه‌گیری مونوکروماتیک الیپسومتری یا بیضی سنجی یک تکفام یا یک تک رنگ، شبیه یک عملکرد تابع انرژی پالس، انجام شده بود.
    در سال 1995 عترتی و دایر [37] در زمینۀ مکانیسم فرسایش پلیمرهای آلی به وسیلۀ لیزرهای اکسایمر و مادون قرمز بررسی‌هایی را انجام داده و روابطی را ارائه نمودند. طبق بررسی‌های انجام شده دریافتند که مواد حاصل از برهمکنش لیزر با پلی‌استر، دی‌اکسیدکربن، مونواکسیدکربن، گروه آلدئیدی، استالدئید، آب، استیلن و غیره می‌باشد.
    در سال 1997 نیتل و همکارانش [31] ساختمان سطحی الیاف مصنوعی پرتودهی شده توسط لیزر اکسایمر را تحت بررسی قرار دادند. آن‌ها دریافتند که در مکان‌های پرتودهی شده، اصلاح فیزیکی به صورت ایجاد ساختمان‌های سطحی منظم رخ می‌دهد.
    مجدداً در سال 1997 نیتل و همکارانش [38] در ادامۀ کار قبلی مدل‌ها و مکانیسم ایجاد ساختمان سطحی، در الیاف مصنوعی پرتودهی شده توسط لیزر اکسایمر را مورد مطالعه قرار دادند و دریافتند که رهاسازی تنش‌های باقیمانده در الیاف، با نوسانات دمایی بالا مرتبط است، که منجر به رفتاری گروهی برای جابجایی زنجیره‌های پلیمری می‌شوند.
    در سال 1998 نیتل و اسکولمیر [26] در ادامۀ تحقیقات خود تغییرات عاملیتی یا شیمیایی ساختمان سطحی در اثر پرتودهی لیزر را بررسی کرده‌اند. در این تحقیق ترکیبات شیمیایی سطح به همراه ساختمان سطحی ایجاد شده توسط پرتودهی لیزر مواد لیفی‌شکل، از قبیل پلی‌اتیلن‌ترفتالات (پلی‌استر) مورد بحث قرار گرفته است (مانند شکل‌گیری گروه‌های کربوکسیلیک بر روی پلی‌استر و شکل‌گیری پیوند‌های کربونیل در پلی‌پروپیلن).
    همچنین در سال 1998 نیتل و اسکولمیر [10] در ادامۀ کارهای قبلی مربوط به ساختمان‌های سطحی پلیمر‌های مصنوعی پرتودهی شده توسط لیزر اکسایمر، برخی از کاربرد‌های لیزر اکسایمر، در مورد اصلاح سطحی مواد نساجی را نیز مورد مطالعه قرار دادند.
    در سال 2001 وونگ و همکارانش [39] اصلاح شیمیایی سطح الیاف پلی‌اتیلن‌ترفتالات را توسط پرتودهی لیزر اکسایمر در شدت‌های بالا و پایین مورد بررسی قرار دادند. تکنیک‌های آنالیز سطحی نشان می‌دادند که سطح پلی‌استر به صورت انتخابی (آبدوستی یا آبگریزی)، وابسته به رنج شدتی پرتودهی لیزر اصلاح می‌شود.
    در سال 2002 ییپ و همکارانش [2] در یک تحقیق، اثر پرتودهی لیزر و پلاسما را بر روی الیاف فیلامنتی پلی‌آمیدی مورد مطالعه قرار دادند. در این تحقیق مرفولوژی ساختمان سطحی، توسط عملیات پرتودهی لیزر اکسایمر و روش پلاسما در دمای پایین، تحت بررسی قرار گرفته و اثر پارامتر‌های مختلف توسط میکروسکوپ الکترون پویشی مطالعه شده است.
    همچنین در سال 2002 ییپ و همکارانش [12] مجدداً در تحقیقی دیگر، تأثیر اصلاح صورت گرفته توسط لیزر اکسایمر، بر روی خواص رنگرزی پارچه‌های پلی‌آمیدی پرتودهی شده توسط لیزر را، که توسط رنگ‌های تجاری موجود از قبیل رنگ‌های اسیدی، دیسپرس و راکتیو رنگرزی شده بودند، هم مورد بررسی قرار دادند.
    همچنین در سال 2004 ییپ و همکارانش [40] در یک مطالعۀ جامع و گسترده، در مورد اصلاح سطحی الیاف پلی‌آمیدی توسط پرتودهی لیزر اکسایمر، در طول موج 193 نانومتر و با شدتی بالاتر از آستانۀ فرسایش تحقیقاتی را انجام دادند. همچنین در این مطالعه، اصلاحات شیمیایی و تغییرات توپوگرافی سطحی صورت گرفته توسط عملکرد لیزر نیز، مورد بررسی قرار گرفته است.
    در سال 2005 مایرا و همکارانش [41] ارزیابی فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی سطح فیلم پلی‌استر پرتودهی شده، توسط لیزر اکسایمر را انجام دادند، که هدف از این کار استفاده از این پلیمر در وسایل پزشکی بود و در نتیجۀ آن قابلیت چسبندگی سلول‌ها و زیست سازگاری آن‌ها بر روی سطوح پلی‌استر پرتودهی شده با لیزر افزایش پیدا می‌کرد.
    در سال 2007 میرزاده و باقری [42،43] در دو تحقیق مرتبط با هم، افزایش زیست سازگاری سطح پلی‌استایرن، توسط پرتودهی لیزر اکسایمر آرگون فلوئورید، با طول موج 193 نانومتر و تعداد دفعات پالس‌دهی متفاوت را نسبت به عملکرد پلاسمای اکسیژن و آرگون بررسی کردند، که نتایج حاصل از کشت سلولی، نشانگر افزایش زیست سازگاری پلی‌استایرن در این سه عملکرد بود.
    همچنین در سال 2009 میرزاده و همکارانش [11] در تحقیقی دیگر، مطالعۀ رفتار سلول‌های فیبروپلاست بر روی سیلیکون الاستومر پیوند شده با پلی‌اکریلیک اسید، به روش کوپلیمریزاسیون پیوندی توسط پرتودهی لیزر پالسی دی‌اکسید‌کربن را، برای کاربرد‌های مهندسی بافت بررسی کردند. آنالیز سطح نشان داد که شدت انرژی پالس لیزر، هم بر روی میزان فرسایش و هم بر روی میزان پیوند انجام شده، تأثیر گذار است.
    در سال 2010 نوربخش و همکارانش [5] کاربرد لیزر در اصلاح برخی از خواص سطحی منسوجاتی از قبیل پارچه‌های پشمی، نایلونی و پلی‌استری را بررسی کردند. آن‌ها دریافتند که پرتودهی توسط لیزر اکسایمر، منجر به افزایش جذب آب در الیاف نایلون و پلی‌استر و همچنین کاهش اثرات نمدی شدن در پشم می‌شود.
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درباره سرمایه گذاری و انعطاف پذیری بسته هستند

    پایان نامه درباره تغییرات ساختاری و جوامع انسانی

  • 1-2-14 روش لایه نشانی با لیزر پالسی
    در این روش پرتو لیزر با قدرت بالا به صورت متناوب با ماده هدف در حال چرخش برخورد می‌کند. مواد هدف که توسط لیزر کنده شده‌اند، منجر به کنده شدن لحظه‌ای (فرسایش) لایه‌های اتمی می‌شوند که در نزدیکی سطح قرار می‌گیرند. انرژی که ضمن این فرآیند ایجاد می‌شود، منجر به تبخیر مواد و حرکت سریع آن‌ها به سمت زیرلایه و در نهایت رسوب‌دهی آن‌ها می‌شود. در واقع فناوری لایه نشانی با لیزر پالسی نوعی تکنیک رسوب فیزیکی بخار بشمار می‌رود که باعث تولید اولین ابررسانای سرامیکی گردید. در شکل 1-2 شماتیک یک سیستم لایه نشانی با لیزر پالسی نشان داده شده است [1].
    شکل 1-2. شماتیکی از یک سیستم لایه نشانی با لیزر پالسی [1].
    1-2-15 روش قالب گیری حلال
    قالب گیری حلال یک روش ساده برای تولید داربست مهندسی بافت است. در این روش پلیمر در یک حلال مناسب حل شده و در قالب ریخته می‌شود. سپس حلال حذف گردیده و حالت پلیمر را در شکل مورد نظر حفظ می‌کند. در این شیوه می‌توان با شستن ذراتی مانند کریستال‌های نمک کاشته شده درون پلیمر که پروژن خوانده می‌شوند، داربست را به صورت متخلخل درآورد. عیب اصلی قالب گیری حلال باقی ماندن احتمالی حلال سمی درون پلیمر است [25].
    1-2-16 روش کاشت یونی
    اصولاً فناوری کاشت یونی یک روش مهندسی سطح به شمار می‌رود. در این فرآیند، یون‌های معینی در ساختار یک جامد اصطلاحاً کاشته می‌شوند و خواص آن را تحت تأثیر قرار می‌دهند. تکنیک کاشت یونی عمدتاً در صنعت نیمه‌هادی‌ها کاربرد دارد. یون‌های کاشته شده در ماده هدف علاوه بر ایجاد تغییر شیمیایی، تغییرات ساختاری نیز به وجود می‌آورند که بر اثر آن شبکه بلوری ماده هدف می‌تواند آسیب دیده و یا حتی تخریب گردد. شکل 1-3 عملکرد پدیدۀ اصلاح سطح یک بلور، به کمک کاشت یونی را نشان می‌دهد [1].
    شکل 1-3. شماتیکی از پدیدۀ اصلاح سطح یک بلور، به کمک کاشت یونی [1].
    1-2-17 روش کوپلیمریزاسیون پیوندی
    در بین روش‌های تغییر سطح که تا کنون توسعه یافته‌اند، پیوند زدن مونومر‌ها یک روش ساده، مفید، تطبیق پذیر و با دامنۀ کاربرد وسیع برای بهبود بخشیدن خواص سطحی پلیمرها است. برای ایجاد کوپلیمریزاسیون پیوندی، باید اول رادیکال‌ها یا گروه‌هایی که قابلیت تولید رادیکال‌هایی شبیه گروه‌های پراکسید را دارند، با سطح واکنش داده شوند. برای بیشتر پلیمر‌های شیمیایی خنثی، این نیاز می‌تواند توسط پرتودهی (پرتو گاما، پرتو الکترونی، فرابنفش، لیزر و غیره)، روش پلاسما، اکسیداسیون با آب اکسیژنه یا هیدروژن پراکسید و ازن، یا اکسیداسیون توسط یون سریم انجام شود [13].
    میرزاده و همکارانش [11] رفتار سلول‌های فیبروپلاست بر روی سیلیکون الاستومر پیوند شده با پلی‌اکریلیک اسید، توسط لیزر پالسی دی‌اکسید‌کربن را، برای کاربرد‌های مهندسی بافت بررسی کرده و نشان دادند که این روش برای تغییر سطح هر ماده، حتی پلیمرهای خنثی از نظر شیمیایی مانند سیلیکون‌ها کاربردی است. در یک بررسی دیگر توسط میائو و همکارانش [8] اصلاح سطحی پارچۀ پنبه‌ای با پرتو گاما برای رسیدن به خواص آبگریزی، آبدوستی توسط پیوند دادن آن با پرفلوئوروآلکیل‌فسفات‌اکریلات صورت گرفته است.
    در بررسی انجام گرفته توسط کستینگ و همکارانش [26] اصلاح سطحی فیلم‌های پلی‌پروپیلنی، توسط پرتودهی لیزر اکسایمر در حضور اسید اکریلیک گزارش شده، که نشان دادند واکنش‌های ایجاد پیوند توسط لیزر اکسایمر در مونومر‌های واکنش پذیر زنجیرۀ اصلی پلیمر، دارای کارایی بیشتر نسبت به پرتودهی مستقیم پلی‌پروپیلن است. همچنین ایگور لوزینوف و همکارانش [27] تکنیک‌های ایجاد اصلاح سطحی قابل استفاده، مانند روش کوپلیمریزاسیون پیوندی و استفاده از نانو‌ذرات را برای تولید الیاف ابرآبگریز مورد بررسی قرار داده‌اند.
    1-2-18 روش نانوایمپرینت یا نانوچاپ
    ایجاد زبری و الگوهای خاص توسط روش نانوایمپرینت روشی نوین در ساخت مواد نانومتری است که اولین بار در سال 1995 توسط استفان چو از دانشگاه پرینستون معرفی گردید. در این روش ایجاد زبری و الگوهای خاص با تغییر شکل مکانیکی لایۀ محافظ ایمپرینت و فرآیندهای بعدی ایجاد می‌گردد. لایۀ محافظ ایمپرینت یک مونومر یا پلیمر است که در طی فرآیند ایمپرینت با حرارت یا نور فرابنفش پخت می‌شود. پس از اینکه قالب و زیرلایه به هم فشار داده می‌شوند، پخت لایۀ محافظ با پرتو فرابنفش انجام می‌شود تا سخت گردد. پس از جداسازی قالب، الگوی حک شده با یک روش انتقال الگو به زیرلایه منتقل می‌گردد [1].
    1-2-19 روش قلم آغشته
    قلم آغشته روشی جدید در ایجاد نانوزبری است که اولین بار در سال 1999 در دانشگاه نورث وسترن معرفی گردید. در این روش یک پروب میکروسکوپ نیروی اتمی که با مولکول‌های یک جوهر مثل آلکانتیول پوشش داده شده است، مورد استفاده قرار می‌گیرد. وقتی نوک پروب در نزدیکی سطح قرار می‌گیرد یک قطره آب در فاصله نوک پروب و سطح چگالیده می‌شود. این فضای آبی مانند پلی برای مولکول‌های جوهر عمل می‌کند که از این طریق به سطح انتقال می‌یابند و با سطح وارد واکنش می‌شوند. شکل 1-4 شماتیک فرآیند ایجاد زبری توسط روش قلم آغشته را نشان می‌دهد [1].
    شکل 1-4. فرآیند ایجاد زبری توسط روش قلم آغشته [1].
    1-2-20 ایجاد زبری توسط میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی
    در میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی، ایجاد زبری نانومتری به کمک تجزیه حرارتی با الکترون انجام می‌شود. در حالت رسوب‌دهی ماده با استفاده از میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی، نوک پروب این میکروسکوپ به عنوان یک منبع نشر عمل می‌کند. وقتی یک ولتاژ اعمال شود اتم‌ها یا نانو‌ذرات از سطح پروب به سطح ماده هدف انتقال می‌یابند. بعلاوه میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی برای کار با تک اتم‌ها، به منظور ایجاد نانو‌ساختارها هم بکار می‌رود. توسعه این فناوری توانایی این میکروسکوپ را در ایجاد نانوزبری به بالاترین حد ممکن، یعنی قدرت تفکیک در حد چند اتم رسانده است [1].
    1-2-21 ایجاد زبری به روش میکروسکوپ نیروی اتمی
    در ایجاد زبری به روش میکروسکوپ نیروی اتمی محدودیت‌های کمتری نسبت به میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی وجود دارد، چرا که در شرایط محیطی معمولی قابلیت کارکرد دارد و هر نوع ماده‌ای را نیز می‌توان با میکروسکوپ نیروی اتمی مورد بررسی قرار داد. بعلاوه در صورت استفاده از یک پروب رسانا، میکروسکوپ نیروی اتمی، عمده عملکردهای میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی را خواهد داشت. لایه‌برداری از سطح (ایجاد فرسایش و زبری) توسط میکروسکوپ نیروی اتمی، در مقیاس نانومتری به کمک ماشینکاری یا تراش‌دهی با پروب به انجام می‌رسد. همچنین مکانیزم رسوب‌دهی مواد توسط میکروسکوپ نیروی اتمی، مشابه میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی می‌باشد [1].
    1-2-22 ایجاد فرسایش توسط لیزر
    این روش در اینجا به صورت اجمالی مورد بحث قرار گرفته است، توضیحات و بررسی‌های کامل در مورد این فرآیند در بخش‌های بعدی آورده شده است. اصلاح سطحی پلیمرها مبحثی با اهمیت فراوان است که منجر به کاربرد وسیع مواد، به ویژه پلیمرهای مصنوعی در جوامع انسانی شده است. تا کنون روش‌ها و فرآیندهای مختلفی برای اصلاح سطحی مواد گزارش شده و از میان آن‌ها، به منظور بهبود خواص سطحی پلیمر‌ها، روش پرتودهی بیشتر مورد توجه بوده است. از روش‌های پرتودهی قابل استفاده برای اصلاح سطحی و بهبود خواص مورد نظر بر روی پلیمر‌ها، پرتودهی با استفاده از پرتو لیزر است [3،29].
    تغییرات حاصل از پرتودهی لیزر، محدود به سطح مواد بوده و خسارات احتمالی به تودۀ مواد، نسبت به پرتوهای دیگر مثل گاما و الکترونی به حداقل رسیده و خواص مکانیکی مواد حفظ شده است. با توجه به تحقیقات انجام شده در زمینۀ بهینه‌سازی فیلم‌ها و الیاف پلیمری با لیزر، مشخص شده است که فرسایش حاصل از پرتودهی لیزر بر روی سطوح، همراه با ایجاد تغییرات شیمیایی، مانند به وجود آمدن گروه‌های عاملی جدید و همچنین تغییرات فیزیکی، مانند پدیدار شدن مرفولوژی منحصر به فرد با ساختاری منظم در نواحی تابش دیده بوده، که منجر به بهبود خواص پلیمری شده است [3،29].
    پرتو لیزر باعث برداشتن و یا فرسایش مواد از سطوح پلیمری می‌شود، به طوری که این پدیده به فرسایش نور تجزیه‌ای معروف است [28]. فرآیند ایجاد فرسایش توسط لیزر عبارت است از برداشتن ماده از سطح به کمک تابش یک باریکه لیزر به سطح. عموماً در این فناوری از لیزر پالسی بهره گرفته می‌شود، ولی در صورتی که شدت باریکه لیزر به حد کافی بالا باشد، امکان استفاده از موج پیوستۀ لیزر نیز وجود دارد. مزایای سایش و اصلاح سطح با استفاده از لیزر عبارتند از:
    از هیچ حلالی استفاده نمی‌شود و ماده با هیچ‌گونه ترکیب شیمیایی در تماس قرار نمی‌گیرد که این از نظر زیست محیطی بسیار مناسب است.
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درباره تغییرات ساختاری و جوامع انسانی بسته هستند

    پایان نامه درباره ساختارسازی و زیست محیطی

    در یک تحقیق انجام گرفته توسط تاروال و همکارانش [7]، از تکنیک تغییر ماهیت شیمیایی در اثر افشاندن مخلوطی از استات روی و آب و ایجاد شدن حرارت بر روی شیشه همراه با تولید فیلمی از اکسید روی استفاده شده، جهت دست‌یابی به خاصیت آبگریزی و قابلیت انتقال بالای نور، که در نهایت به خواص شفاف شدن یا پشت‌نما شدن، خود تمییز شوندگی، ضد مه شدن و ضد برف شدن رسیده و از آن روش در میکروچیپ‌های متحرک و میکرو‌راکتورها استفاده شده است.

  • 1-2-4 روش سُل‌ژل
    فرآیند سُل‌ژل یک روش شیمیایی‌تر با استفاده از یک اکسید فلزی می‌باشد و در واقع از اصل محلول‌سازی و رسوب‌دهی جامدات در مایعات با استفاده از تغییر پارامترهایی مثل دما استفاده کرده و محصولاتی مثل پوشش و پودر را بدست می‌آورند. البته باید یادآور شد که پوشش‌هایی که از این روش تولید می‌شوند دارای تخلخل‌هایی هستند، که بعضی خواص آن‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد [14].
    1-2-5 روش ایجاد زبری و رسوب‌دهی پاششی توسط مگنترون
    اساساً یک ابزار رسوب‌دهی پاششی شامل یک هدف، که منبع مواد رسوب داده شده بوده، و یک زیرلایه است. رسوب‌دهی پاششی یک روش ساختارسازی است که شامل رسوب‌دهی موادی است که قبلاً از سطح هدف جدا و بر روی زیرلایه پاشیده شده‌اند. تکنیک مذکور اغلب در ساخت انواع مختلف پوشش‌های محافظ، تکنولوژی سِل‌های خورشیدی و فیلم‌های نازک ابر رسانا‌ها کاربرد دارد. همچنین در مهندسی مواد نانوساختار (به عنوان مثال نانوفیبرها، فولرن‌ها، فیلم‌های نازک نانوکریستال) استفاده می‌شود [1،14].
    1-2-6 روش رسوب شیمیایی بخار
    اولین کاربردهای این روش به تولید لامپ‌های رشته‌ای در سال 1880 بر می‌گردد که در آن از روش رسوب شیمیایی بخار برای افزایش استحکام رشته‌های کربنی با رسوب فلز استفاده شد. فرآیندهای رسوب شیمیایی بخار انواع گوناگونی دارند، اما به طور کلی در همۀ آن‌ها از محفظه‌ای به نام رآکتور استفاده می‌شود که پیش ماده با ورود به رآکتور به صورت یک لایه نازک روی سطح زیرپایه رسوب کرده، در حالی که دچار یک سری تغییرات شیمیایی می‌شود و پوششی با ترکیب و خواص مورد نظر را ایجاد می‌کند [1].
    رسوب شیمیایی بخار در مورد پلیمرها توسط عمل پلاسما انجام می‌شود و در این روش گاز مونومر مستقیماً به محفظۀ پلاسما اعمال شده و پلیمریزه می‌شود. پلیمر ابتدا در فاز گازی تولید شده، و سپس تولیدات منتج شده روی سطح منفی با دمای پایین به شکل یک لایۀ ضخیم رسوب می‌کند [13].
    1-2-7 روش رسوب فیزیکی بخار
    این روش شامل یک فرآیند فیزیکی مثل تبخیر دما بالا در خلاء یا کندن مواد با پلاسما می‌باشد و بر خلاف روش رسوب شیمیایی بخار پوشش‌دهی با انجام یک واکنش شیمیایی در سطح زیرپایه همراه نیست. امروزه به کمک روش رسوب فیزیکی بخار می‌توان ساختارهای لایه نازک، به ضخامت یک لایه اتمی را رسوب داد که این در نانوفناوری اهمیت ویژه‌ای دارد. از مزیت‌های روش رسوب فیزیکی بخار می‌توان به این نکات اشاره کرد که از نظر زیست محیطی نسبت به برخی فرآیند‌های مشابه از جمله رسوب شیمیایی بخار برتری داشته و آلودگی کمتری ایجاد می‌کند [1].
    1-2-8 روش پرتودهی ایکس، گاما و الکترون توسط شتاب‌دهندۀ رودوترون
    این پرتوها اگرچه با روش‌های مختلف تولید می‌شوند، ولی در اصل یک کار را انجام می‌دهند. انرژی منتقل شده توسط این پرتوها در فرآیند پرتودهی منجر به تغییرات فیزیکی و شیمیایی، همچنین اصلاحات سطحی و حتی داخلی می‌شود و در نهایت باعث ایجاد پلیمریزاسیون، پیوند عرضی و استریلیزاسیون می‌گردد. این نوع پرتوها از نوع پرتوهای یونیزه‌کننده می‌باشند، زیرا انرژی آن‌ها در حدی است که فقط می‌توانند الکترون‌ها را از اتم‌ها و مولکول‌ها جدا کرده و آن‌ها را به یون تبدیل کنند [22].
    اختلاف عمدۀ پرتوهای ایکس، گاما و الکترون در قدرت نفوذ آن‌ها در ماده است. پرتوهای ایکس و گاما دارای قدرت نفوذ زیاد هستند، در حالی که نفوذ الکترون بستگی به انرژی الکترون‌های شتاب داده شده دارد. با یک شتاب‌دهنده الکترون دز مورد نظر به سرعت در حد ثانیه اعمال می‌گردد، ولی با پرتو گاما این کار ممکن است ساعت‌ها طول بکشد. پرتو گاما از رادیو ایزوتوپ کبالت 60 و پرتو ایکس با دستگاه‌های خاص مثل شتاب‌دهنده‌ها تولید می‌شوند [22].
    1-2-9 روش لیتوگرافی یا چاپ سنگی
    لیتوگرافی فرآیندی است که در ساخت ریزساختارها به کار می‌رود و در آن بخشی از لایه‌ای خاص یا تکه‌ای از زیرلایه به طور انتخابی برداشته می‌شود. لیتوگرافی یک تکنیک کاملاً مجهز و پایه‌ای است که برای ایجاد ناحیۀ وسیعی از طرح‌های تکراری در اندازه‌های میکرو و نانو کاربرد دارد [4]. در این روش با به کار بردن یک نقاب نوری، طرح هندسی مورد نیاز روی لایۀ فلزی یا زیرلایه‌ای که حساس به نورند ایجاد و با انجام عملیات شیمیایی، طرح هندسی لایه‌برداری می‌شود. از معایب این روش، نیازمندیش به سطوح صاف و هموار است که ساخت قطعات با سطوح ناهموار را بسیار دشوار می‌کند [1]. جانگ و همکارانش [23] ایجاد نانوزبری بر روی پارچۀ پلی‌تری‌متیلن‌ترفتالات و پلی‌استر را توسط پرتودهی تناوبی لامپ فرابنفش گزارش داده، و روی ساختمان‌های ایجاد شده، خواص رنگ پذیری و ثبات رنگی را بررسی کردند.
    1-2-10 روش پوشش فیزیکی یا مخلوط کردن
    شاید ساده‌ترین راه میانبر برای حرکت به جلو در راستای اصلاح هدفمند سطح پلیمر، مخلوط کردن مولکول‌های عمل گر (عامل‌های مؤثر برای رسیدن به هدف) با پلیمر‌های محلول، یا فقط پوشاندن پلیمر‌های جرمی روی پلیمر‌های سطحی باشد. اگرچه بزرگ‌ترین محدودیت این روش ناپایداری ساختار سطحی پلیمر و مخفی شدن مواد عمل گر در پلیمر است، اما اگر این تغییر ساختار آنقدر زیاد نباشد که کاربرد مواد را تحت تأثیر قرار دهد، این روش هنوز یک انتخاب خوب است، که از جمله این روش می‌توان به روش‌های خود مهاجرتی، خود آرایش یابندگی و لایه به لایه اشاره کرد. تشریح روش‌های جذب خود مهاجرتی، خود آرایش یابندگی و لایه به لایه در شکل 1-1 آورده شده است [13].
    شکل 1-1. شماتیکی از روش‌های جذب خود مهاجرتی، خود آرایش یابندگی و لایه به لایه [13].
    در روش خود مهاجرتی، مواد عمل گر با طراحی خاص ساختار شیمیایی در میان محلول پلیمر مخلوط می‌شود و چون تمایل به سمت، رسیدن به حداقل انرژی است، مولکول‌های مواد عمل گر خود به خود به سمت سطح پلیمر حرکت نموده و سرانجام با انباشته شدن بر روی سطح پلیمر، خواص سطحی پلیمر را مشخصاً تغییر می‌دهند. در روش خود آرایش یابندگی مولکول‌های مواد عمل گر فعال، روی سطحی با بار منفی، به کمک یکسری عملیات شیمیایی، الکترواستاتیکی و ایجاد باند‌های هیدروژنی متصل و توزیع می‌شوند. در روش لایه به لایه ماکرومولکول‌های شارژ شدۀ مثبت و منفی به واسطۀ برهمکنش‌های الکترواستاتیکی و فعل و انفعالات شیمیایی قوی، به طور متناوب بر روی سطح پلیمر، اعمال می‌شوند [13].
    1-2-11 روش پوشش‌دهی چرخشی
    پوشش‌دهی چرخشی روشی برای اعمال پوشش‌های نازک بر روی زیرپایه‌های مسطح می‌باشد. در این روش ابتدا بر اساس ضخامت مورد نظر لایه، مقدار ماده لازم به طور تقریبی تعیین می‌گردد. سپس مقداری محلول بیش از میزان لازم روی زیرپایه قرار داده می‌شود. در ادامه زیرپایه با سرعت بالا چرخانده می‌شود تا سیال بر اساس نیروی گریز از مرکز روی سطح پخش شود و نازک‌سازی لایه به انجام رسد. ماشین مورد استفاده در این روش پوشش دهنده، اسپینر نامیده می‌شود. گردش زیرپایه در حالی که محلول از لبه‌های آن بیرون می‌ریزد ادامه می‌یابد تا ضخامت مورد نظر بدست آید. حلال مورد استفاده ماده‌ای فرار است و در حین گردش تبخیر می‌شود. هر چه سرعت زاویه‌ای فرآیند بالاتر باشد فیلم ایجاد شده نازک‌تر خواهد بود [1].
    1-2-12 روش الکتروریسی
    در روش الکتروریسی از نیروهای الکترواستاتیکی برای ریسیدن الیاف نانومتری از یک فاز مایع استفاده می‌شود. بخش‌های مختلف یک سیستم استاندارد الکتروریسی عبارتند از یک رشته‌ساز که شامل یک سرنگ با سوزن تزریق متصل به یک منبع توان بالا (50-10 کیلوولت)، یک پمپ و یک صفحۀ جمع کننده متصل به زمین می‌باشد. رشته‌ساز به کاتد و صفحه به آند متصل است. محلول یا مایع و یا مذاب وارد سرنگ می‌شود و با فشار پمپ، تحت سرعت ثابتی تزریق می‌گردد که این عمل باعث شکل‌گیری یک قطره در نوک سوزن می‌شود. با اعمال ولتاژ، قطره به صورت مخروط تیلور کشیده می‌شود. اگر کشش بین مولکولی مایع به اندازه کافی بالا باشد، این جریان ایجاد شده گسسته نشده و یک جت مایع باردار ایجاد می‌شود. این جت بر اساس نیروی دفع الکترواستاتیک طویل شده و مسیری مارپیچ را طی می‌کند. این روند تا رسوب آن بر روی صفحه جمع کننده ادامه می‌یابد [1].
    میزوکوشی و همکارانش [24] اثر زبری سطح را بر قابلیت اصلاح سطح و ترشوندگی لایه‌های الکتروریسی شده مطالعه کرده‌اند. نتایج بدست آمده نشان می‌داد که در اثر ازدیاد زبری سطح، ترشوندگی لایه‌های پلیمری با ماهیت آبدوستی افزایش می‌یابد، در حالی که افزایش زبری سطح لایه‌های پلیمری با ماهیت آبگریزی سبب کاهش ترشوندگی لایه می‌شود.
    1-2-13 روش بمباران یونی یا سایش با باریکۀ یونی
    به طور ساده فرآیند سایش با باریکه یونی را می‌توان یک شن‌سایی اتمی نامید که در آن یون‌ها نقش دانه‌های شن را بازی می‌کنند. یون‌های شتاب گرفته سطح نمونه‌ای را که درون یک محفظه خلاء نصب شده است، بمباران یونی می‌نمایند. عموماً سایش با باریکه یونی در آماده‌سازی نمونه برای میکروسکوپ الکترونی عبوری کاربرد دارد. هدف این است که نمونه به طور یکنواخت نازک شود و کیفیت سطح بالایی داشته باشد. از سایر کاربردها می‌توان پولیش و ریزسابی لنزهای اپتیکی را نام برد. به طور کلی هر جا لایه برداری از سطح نمونه در مقیاس اتمی و یا نازک‌سازی نمونه مطرح باشد این روش بکار می‌رود [1].
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درباره ساختارسازی و زیست محیطی بسته هستند

    پایان نامه درباره سازگاری با محیط و جوامع انسانی

  • عنوان صفحه
    جدول 1-1. واکنش‌های شیمیایی اساسی ایجاد شده، بعد از پرتودهی پلیمر [13]. 27
    فهرست نمودارها
    عنوان صفحه
    نمودار 1-1. تغییر شکل ساختمان سطحی مونو فیلامنت‌های پلی‌استر (دارای 320 درصد ازدیاد طول) با افزایش شدت انرژی و تعداد پالس‌دهی لیزر، در طول موج پرتودهی 248 نانومتر و فرکانس پالس 2 هرتز [31]. 29
    فهرست شکلها
    عنوان صفحه
    شکل 1-1. شماتیکی از روش‌های جذب خود مهاجرتی، خود آرایش یابندگی و لایه به لایه [13]. 8
    شکل 1-2. شماتیکی از یک سیستم لایه نشانی با لیزر پالسی [1]. 11
    شکل 1-3. شماتیکی از پدیدۀ اصلاح سطح یک بلور، به کمک کاشت یونی [1]. 12
    شکل 1-4. فرآیند ایجاد زبری توسط روش قلم آغشته [1]. 14
    شکل 1-5. تصویر کامپوزیت پلی‌اتراترکتون پرتودهی شده با لیزر، در طول موج پرتودهی 308 نانومتر و شدت انرژی 1 ژول بر سانتیمتر مربع [10]. 37
    فصل اول
    پیشینه پژوهش اصلاح سطح توسط پرتودهی لیزر
    1-1 پیشگفتار
    خواص سطحی مواد در تعیین کاربرد‌های آن‌ها مهم می‌باشد و امروزه روش‌های مختلفی برای اصلاح این خواص استفاده می‌شوند. خواص مهم مواد پلیمری از قبیل چسبندگی، اصطکاک، تر شوندگی، نفوذ پذیری و سازگاری با محیط زیست می‌باشند که در عمل، همۀ این ویژگی‌ها از خصوصیات سطحی تأثیر می‌پذیرند. اصلاح سطح فرآیندی پرکاربرد و مهم در فناوری نانو بشمار می‌رود که باعث گسترش کاربرد مواد شده است [1،2]. اصلاح سطحی عبارت است از اصلاح سطح بیرونی با هدف تأثیر گذاشتن بر خواص مختلف مورد نظر، با حفظ ویژگی‌های کلیدی فیزیکی، که اگر این گونه اصلاح سطح به طور صحیح انجام شده باشد، خواص مکانیکی و عملکرد نمونه تحت تأثیر قرار نخواهد گرفت، ولی خواص مورد نظر تغییر کرده و بهبود خواهد یافت [3].
    اصلاح سطح، عملی است که برای ایجاد مشخصه‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی مختلف بر روی سطح مواد انجام می‌شود. اصلاح سطح معمولاً در مواد جامد و معمولاً با اهداف کنترل شکست و سایش (مانند ایجاد سختی، شکست، خستگی، مقاومت به سایش و غیره)، افزایش مقاومت در برابر خوردگی، تغییر خواص فیزیکی مانند رسانایی، مقاومت الکتریکی، انعکاس نور و غیره، تغییر زبری سطح، ایجاد قابلیت آبدوستی، ایجاد سطوحی با قابلیت ابرآبگریزی [4]، رنگبری سطحی، ایجاد خواص چسبندگی و اتصال بر روی سطح [5]، استریلیزه کردن [3]، پاک‌کنندگی سطحی [6]، خود تمیز شوندگی، ضد مه شدن و ضد برف شدن، خواص شفاف شدن یا پشت‌نما شدن [7]، ایجاد خواص حرارتی و قابلیت تأخیر در مشتعل شدن [8]، کنترل تحرک یا چسبیدن مواد زیستی [9]، افزایش قابلیت نفوذ، فیلتراسیون یا تصفیه کردن [10]، سازگاری بیولوژیکی یا عکس آن و قابلیت واکنش پذیری [6،11]، افزایش خواص رنگ پذیری، رنگرزی و چاپ [12] و افزایش قابلیت پایداری و ثبات ابعادی [5] انجام می‌شود.
    اصلاح سطح پلیمر یک مبحث قدیمی است که منجر به کاربرد بیشتر مواد پلیمری مصنوعی در جوامع انسانی شده و در زمینه‌های مختلف از قبیل چسب‌ها، فیلتراسیون غشایی، پوشش‌دهی، اصطکاک و خوردگی، کامپوزیت‌ها، ابزارهای میکرو‌الکترونیکی، فناوری لایه‌ها و فیلم‌های نازک، بیومواد و غیره به کار گرفته شده است. به علت این مسائل، بهینه‌سازی و اصلاح سطح برای یک پلیمر بدون تغییر خواص تودۀ آن، موضوع تحقیقات کلاسیک سال‌ها قبل بوده است، و حتی هنوز هم تحقیقات عالی بر روی کاربرد‌های جدید مواد پلیمری به ویژه در زمینۀ بیوتکنولوژی و مهندسی پزشکی انجام می‌شود [13].
    1-2 روش‌های اصلاح سطحی مواد
    روش‌های موجود برای اصلاح سطح و ایجاد نانو یا میکروساختار‌ها، با طبقه‌بندی ماهیت تغییر و اصلاح به دو گروه فیزیکی و شیمیایی و به طور کلی به گروه‌های لایه‌برداری یا ایجاد فرسایش، رسوب‌دهی یا پوشش‌دهی، تغییر شکل از طریق کشش مکانیکی، قالب‌دهی، مخلوط کردن و خود ساخت تقسیم‌بندی می‌شوند، که هرکدام از این سیستم‌ها دارای روش‌های متفاوتی هستند [4].
    تا کنون روش‌ها و فرآیندهای مختلفی برای ایجاد زبری و اصلاح سطح گزارش شده است که از روش‌های متداول تغییر و اصلاح خواص سطحی با ایجاد زبری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
    1-2-1 اصلاح سطح توسط فرآوری و عملکرد پلاسما
    فرآیند‌های تکمیل و رنگرزی در صنعت نساجی همواره با محدودیت‌های مختلفی روبرو بوده است. از روش‌های بهبود رنگ‌پذیری می‌توان به استفاده از پلاسما و کرونا اشاره کرد. این روش‌ها قادر به اصلاح سطح منسوجات، بدون تغییر در خواص درونی پلیمر در یک محیط خشک، بدون آب و مواد شیمیایی هستند [5]. در عملیات واکنش پلاسما با افزایش پلاریته، آبدوستی و بار الکتریکی سطح پلیمر می‌توان کاربرد‌های مفید مانند افزایش ترشوندگی سطحی، چسبندگی، رنگ پذیری، خون سازگاری و غیره را کسب نمود [3،13،14].
    1-2-2 روش‌های عملیات شیمیایی‌تر و محلول‌ها
    تغییر و اصلاح شیمیایی شامل اثر یک یا چند نوع ماده بر یک سطح، جهت ایجاد سطحی با خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب‌تر می‌باشد. بعضی مولکول‌های پلیمر شامل گروه‌های جانبی شبیه به هیدروکسیل، کربوکسیل، آمینو، استر و غیره هستند که این نوع از پلیمر‌ها می‌توانند مستقیماً با واکنش شیمیایی دگرگون شوند. در این روش پلیمر تحت تأثیر یکسری از حلال‌های شیمیایی قرار می‌گیرد تا با ایجاد یکسری از گروه‌های خاص شیمیایی مانند آلدئید‌ها، اسیدهای کربوکسیلیک، هیدروکسیل‌ها و آمین‌های اولیه بتوان خواص عملکردی خاصی را در سطح پلیمر ایجاد کرد [13].
    1-2-3 روش تجزیه حرارتی به کمک افشاندن
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای پایان نامه درباره سازگاری با محیط و جوامع انسانی بسته هستند

    منبع پایان نامه ارشد با موضوع ارزیابی و مقایسه

    شکلهای 3-8 و 3-9 به ترتیب نمودار تافل و منحنی مقاومت پلاریزاسیون خطی BCS در محیط آب دریا برای یک ناحیه خطی در اطراف پتانسیل خوردگی را نشان می‌دهند. با استفاده از نمودار تافل پتانسیل خوردگی (Ecorr) فلز در آب دریا برابر V 4082/0- و شیبهای تافل آندی و کاتدی به ترتیب برابر 0097/0 و 0086/0 بدست میآید. همچنین شکل 3-4 خط راستی با معادلهی 4082/0- x 0132/0=y را نشان می‌دهد که با توجه به توضیحات بخش 3-8-1 شیب این خط Rp است و برابر Ω.cm2 0132/0 می-‌باشد. با جاگذاری مقادیر در روابط (3-3) و (3-4) مقدار چگالی جریان خوردگی و سرعت خوردگی به ترتیب برابر µA.cm‒2 1509/0 و mpy 00695/0 بدست می‌آید.

    شکل 3-9- نمودار تافل BCS در محیط آب دریا
    – – شکل 3-10- منحنی مقاومت پلاریزاسیون خطی BCS در محیط آب دریا
    3-8-4-2- ارزیابی خوردگی فولاد کورتنی دارای پوشش Cr و Cr2O3
    شکل 3-10 منحنی‌‌های تافل مربوط به خوردگی فولادهای BCS، CS/Cr و CS/Cr2O3 در محیط آب دریا را در مقایسه با یکدیگر نشان می‌دهد. با توجه به این شکل ملاحظه می‌شود که منحنی مربوط به نمونهی CS/Cr2O3 نسبت به CS/Cr دارای پتانسیل خوردگی (Ecorr) مثبت‌تری است و پتانسیل خوردگی هر دو نمونه از پتانسیل گونهی بدون پوشش (BCS) مثبتتر است.

  • شکل 3-11- مقایسه نمودار‌های تافل مربوط به خوردگی برای فولادهای BCS، CS/Cr و CS/Cr2O3 در آب دریا
    جدول (3-3) نتایج آزمون‌های پلاریزاسیون و محاسبات خوردگی برای فولادهای BCS، CS/Cr و CS/Cr2O3 در محیط آب دریا
    نوع پوشش فولاد Ecorr
    (V vs. SCE) βa
    (V.dec-1) βc
    (V.dec1) Rp
    (Ω.cm2( Icorr
    (μA cm-2) درصد
    حفاظت %PEF سرعت خوردگی
    (mpy)
    BCS 408/0- 0097/0 0086/0 0132/0 1509/0 00/0 00695/0
    CS/Cr 384/0- 0089/0 0093/0 0154/0 1292/0 38/14 00598/0
    CS/Cr2O3 253/0- 0092/0 0083/0 0188/0 1013/0 87/32 00469/0

    جدول 3-3 نتایج حاصل از آزمون‌های پلاریزاسیون خطی برای فولادهای BCS، CS/Cr و CS/Cr2O3 در محیط آب دریا را نشان می‌دهد. همانطور که از داده‌های جدول مشخص است سرعت خوردگی با وجود پوشش های Cr و Cr2O3 نسبت به فولاد برهنه کاهش یافته است. همچنین جدول نشان می‌دهد که پوشش Cr2O3 محافظت بیشتری را از فولاد کورتن در برابر خوردگی در آب دریا به عمل می‌آورد.
    نتیجه‌‌گیری
    در این کار پژوهشی کارایی روکشهای کروم و کروم (III) اکسید بر روی سطح فولاد کورتنی به عنوان پوششهای مقاوم در برابر خوردگی در دو محیط آب نمک 5/3% و آب دریا بررسی شد. با توجه به نمودار‌های تافل به دست آمده و محاسبات انجام شده بر اساس منحنیهای پلاریزاسیون پتانسیودینامیک، مشخص شد که فلز کروم به خوبی می‌تواند باعث کمتر شدن سرعت خوردگی شود اما کروم اکسید به میزان بیشتری این سرعت را کاهش می‌دهد. بنابراین کارایی کروم اکسید در مقایسه با کروم برای جلوگیری از خوردگی بیشتر است.

    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای منبع پایان نامه ارشد با موضوع ارزیابی و مقایسه بسته هستند

    منبع پایان نامه ارشد با موضوع نرم افزار و خلیج فارس

  • آزمونهای پلاریزاسیون تافل و آزمایشات الکتروشیمیایی توسط دستگاه پتانسیواستات/ گالوانواستات µAutolab3 و بر اساس سیستم سه الکترودی معمولی انجام شد.
    در ابتدای هر آزمایش، جهت بدست آمدن شرایط پتانسیل مدار باز (OCP) یا پتانسیل خوردگی فلز (Ecorr)، الکترود کار یعنی همان نمونهی قطعه فولاد کورتنی به مدت 20 دقیقه درون محلول‌ آزمایشی غوطهور میشد. منحنیهای پلاریزاسیون پتانسیودینامیک با تغییر خودکار پتانسیل در محدوده mV 250± نسبت به پتانسیل خوردگی یا OCP و با سرعت روبش پتانسیل mV.s‒1 5 و در شرایط دمای یکسان (در دمای اتاق) ثبت شدند. با استفاده از نرم افزار NOVA 1.5؛ منحنیهای پلاریزاسیون تجزیه و تحلیل شده، ناحیهی تافلی آن شناسایی شده و تا پتانسیل خوردگی (Ecorr) برون یابی میشد و جریان خوردگی (Icorr) بدست میآمد.
    روند کار به این صورت است که پس از ریختن ml 25 از محلول‌های از قبل آماده شده (به عنوان محیط خورنده) به درون سل الکتروشیمیایی و سپری شدن شرایطOCP ، با اعمال برنامه فوق، نمودارهای پلاریزاسیون تافل مربوطه بدست آمده و ذخیره میشود.
    منحنیهای پلاریزاسیون در دو محیط؛ محلول نمک NaCl 5/3% و آب خلیج فارس در شرایط الکترود فولاد برهنه و الکترود با پوشش کروم و کروم اکسید ثبت شدند. بازده حفاظت (PEF%) با استفاده از معادلهی زیر محاسبه شد:
    (3-1)
    که در این معادله و به ترتیب چگالیهای جریان خوردگی الکترود برهنه و الکترود با پوشش می‌باشد [25]. به منظور اطمینان از تکرار پذیری نتایج، برای هر شرایط آزمایشی، اندازهگیریها حداقل سه بار تکرار میشدند.
    هرگاه پدیدهی خوردگی علاوه بر مقاومت انتقال بار تحت تأثیر فرآیندهای دیگری هم باشد، بهتر است مقاومت فلز نسبت به خوردگی یا به عبارت دیگر مقاومت پلاریزاسیون (Rp) محاسبه شود [26]. مقاومت پلاریزاسیون از شیب نمودار پلاریزاسیون تافل محاسبه می‌شود.
    (3-2)
    که در اینجا تغییر ولتاژ برای یک جریان اعمال شده (Iapp) می‌باشد. در عمل برای بدست آوردن Rp منحنی پلاریزاسیون یا به عبارت دیگر منحنی تغییرات پتانسیل نسبت به چگالی جریان برای یک محدودهی خطی اطراف پتانسیل خوردگی (Ecorr) رسم میشود و خط راستی بدست میآید که شیب آن مقاومت پلاریزاسیون با واحد Ω.cm2 و عرض از مبدأ آن نیز پتانسیل خوردگی میباشد. Rp نیز می‌تواند با استفاده از معادلهی استرن – گری به چگالی جریان خوردگی (Icorr) تبدیل شود ]26[:
    (3-3)
    و در این رابطه βa و βc به ترتیب شیبهای آندی و کاتدی نمودار تافل میباشند. نسبت به ثابت استرن- گری معروف است.
    با استفاده از رابطهی 3-4 می‌توان سرعت خوردگی (C.R) را برحسب واحد میل در سال (mpy) محاسبه کرد:
    (3-4)
    که در این رابطه M وزن اتمی فلز که برای آهن برابر با g.mol‒1 85/55 است، ρ چگالی فولاد کورتنی که برابر g.cm‒3 86/7 و n ظرفیت فلز در هنگام خوردگی است که برای آهن برابر با 2 است [27].
    3-8-2- بهینه کردن غلظت Cr3+ در محلول آبکاری
    به منظور بررسی اثر غلظت محلول اولیه Cr3+ در سل آبکاری، محلول‌های Cr3+ با غلظت 001/0، 005/0، 01/0 و 05/0 مولار در حضور H2SO4 برای آبکاری روی سطح تیغه فولاد کورتنی به کار گرفته شد. سپس از تیغه آماده شده با پوشش Cr در محیط NaCl 5/3% منحنی تافل و آزمون پلاریزاسیون خطی گرفته شد که نتایج آن در جدول 3-1 و شکل 3-3 آمده است.
    جدول 3-1- نتایج آزمون‌های پلاریزاسیون و محاسبات خوردگی برای فولاد کورتنی در غلظت‌های مختلف Cr3+
    غلظت
    (mol.L-1) Ecorr
    (V vs. SCE) βa
    (V.dec-1) cβ
    (V.dec-1) Rp
    (Ω.cm2)
    Icorr
    منتشرشده در مقالات و پایان نامه ها | دیدگاه‌ها برای منبع پایان نامه ارشد با موضوع نرم افزار و خلیج فارس بسته هستند