Nanokompozit Prosesleri (production processes)

Nano boyutlarda olmasına karşın PMNC’ler, MMNC’ler, CMNC’ler (CNT-takviyeli malzemeler de dahil) proses tekniklerinin çoğu geleneksel mikrokompozitlere uygulanan proseslere benzer.

Nanomalzemelerin istenilen özellikleri kapsayabilmesi için hazırlama tekniğinin seçimi önemlidir. Nanokompozitlerin sentezinde top-down (tepeden-tabana) veya bottom-up (tabandan-tepeye) veya proses metotları uygulanır.

Top-down proseslerde bulk bir malzeme Nanomalzeme formuna dönüştürmek için yeniden yapılandırılır; örneğin, dağıtılır, makineden geçirilir, işlemlenir veya çöktürülür. Şekil-11a ve 11b’de top-down yöntemlere örnek olarak polimer matrislerde tabakalı silikatların dispersiyonu  görülmektedir.

(a)
(b)
Şekil-11: (a) Top-down nanosentez metotları, (b) polimer nanokompozit hazırlanmasında top-down prosesi

Nanokompozitlerin bottom-up proseslerle hazırlanmasında moleküller veya nano-kümeler (cluster) gibi temel yapı blokları kullanılır (Şekil-12a). Temel yapı blokları, genellikle, elementel öncüllerden büyüyebilen özelliklerdeki nano skala objelerdir. Tipik bir bottom-up proses, yüksek-magnetizasyon ve mıknatıslanma özellikli nanopartiküllerden yapılan nanokompozit magnetlerin fabrikasyonudur (Şekil-12b). Birleştirme işlemi, anizotropik (tek kristal) sert magnetik nanopartiküllere dayanır. Anizotropik nanopartiküller, genellikle sörfaktan-destekli yüksek enerjili bilyeli değirmenlerde hazırlanır. Bottom-up uygulamalarda malzeme öncüller veya yapı-bloklarıdır. Sol-jel kimyasal buhar depozisyon (CVD), templat sentezler veya sprey piroliz gibi proseslerde tabandan-tepeye metodolojileri uygulanır. (Şekil-12c)

Şekil-12: (a) Bottom-up nanosentez metotları, (b) nanokompozit magnetlerin bottom-up prosesi, (c) polimer nanokompozit hazırlanmasında bottom-up prosesi


GERİ