NANOCOMPOSITI POLIMERO/SILICATO LAMELLARE Professore: Antonio Licciulli
Studente: Fania PalanoUniversità degli studi di Lecce
Corso di laurea in Ingegneria dei Materiali
Corso di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici
NANOCOMPOSITI POLIMERO/SILICATO LAMELLARE Professore: Antonio Licciulli
Studente: Fania Palano
Università degli studi di Lecce
Corso di laurea in Ingegneria dei Materiali
Corso di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici
Definizione nanocompositi
I nanocompositi sono una nuova classe di materiali caratterizzati da una dispersione delle fasi ultrafine, tipicamente dell’ordine di pochi nanometri. In virtù di questa dispersione, essi possiedono proprietà uniche non condivise dai convenzionali compositi o microcompositi, offrendo nuove opportunità tecnologiche ed economiche
Dimensioni del rinforzo
Nanoparticelle isodimensionali
Nanotubi (whiskers)
Nanolamine
aumentano
le interazioni rinforzo/matrice
I silicati lamellari comunemente usati nei nanocompositi appartengono alla famiglia strutturale dei fillosilicati. Le lamine si organizzano a formare pile con una galleria al centro detta interstrato.I cristalli lamellari sono caratterizzati dalla presenza all’interno dell’interstrato di ioni e molecole di acqua legati da legami di tipo ione-dipolo. La presenza di questi ioni è dovuta al fatto che le lamine dell’argilla non sono neutre, ma presentano delle cariche residue generate dalla sostituzione isomorfa degli atomi costituenti il cristallo , che sono compensate dagli ioni intercalati.
Montmarillonite
Argille modificate
Le lamine della montmarillonite presentano una carica negativa e quindi attraggono ioni positivi. I cationi sono debolmente legati alla superficie dell’argilla e quindi possono essere sostituiti da cationi di piccole molecole
Compositi polimero/silicato lamellare
Morfologia dei nanocompositi
struttura intercalata
struttura delaminata
Nanocomposito nylon 6/montmarillonite
Tecniche di caratterizzazione dei nanocompositi
XRD
TEM
DSC Identifica le strutture intercalate mediante lo spostamento del picco di diffrazione
Identifica le strutture delaminate mediante l’analisi di un campione rappresentativo del materiale
Identifica le strutture intercalate mediante l’aumento della temperatura di transizione vetrosa
XRD
Legge di Bragg
=2d sin
Micrografie TEM
Preparazione del nanocomposito
Intercalazione-esfoliazione da soluzione
Polimerizzazione intercalativa in situ
Intercalazione- esfoliazione da fuso
Intercalazione diretta per sintesi
Proprietà del nanocomposito nylon 6/montmarilonite
Proprietà dei nanocompositi
Aumento della resistenza a trazione
Aumento del modulo elastico
Riduzione del coefficiente di espansione termica
Riduzione della permeabilità
Resistenza ai solventi
Resistenza alla fiamma
Modulo elastico
Tenacità
Calorimetro a cono
Resistenza alla fiamma
Diminuzione della velocità di rilascio di calore
Diminuzione della temperatura d’innesco dell’incendio
Formazione del char
Ridotta produzione di CO e fuliggine
Bassa permeabilità
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