Name: preparation and evaluation of hybrid composites of chemical fuel and multi-walled carbon nanotubes in the study of thermopower waves
Uploaded: 2015-04-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 35 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Evaluation of Hybrid Composites of Chemical Fuel and Multi-walled Carbon Nanotubes in the Study of Thermopower Waves at JoVE.com

עבודה זו נתמכה על ידי תכנית מחקר המדע בסיסי באמצעות קרן המחקר הלאומית של קוריאה (NRF), ממומנת על ידי משרד החינוך, המדע והטכנולוגיה (NRF-2013R1A1A1010575), ועל ידי תכנית Nano מו&quot;פ באמצעות מדע קוריאה וקרן הנדסה במימון על ידי משרד חינוך, המדע והטכנולוגיה (NRF-2012M3A7B4049863).

1. סינתזה של אנכי רב חומת פחמן מזדהות (VAMWCNTs) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת הרקיק ותצהיר של שכבות זרז <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן מסוג n (100) Si רקיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להפקיד SiO 2 שכבה של 250 ננומטר עבה על פרוסות סיליקון Si ידי חמצון תרמי או שיטות חלופיות כגון המקרטעת. להזריק 200 SCCM של O 2 דקות 20 3 שעות ב 1000 מעלות צלזיוס בתנור אופקי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש אל תפזורת 2 O 3 (99.9%) כחברה רב-גמגום: מקור (כוח RF 1000 W) ולהפקיד אל 10 ננומטר בעובי 2 O 3 (99.9%) שכבה על שכבת SiO 2. השתמש בשיעור בתצהיר איטי של 10 ננומטר / דקה עם לחץ בתצהיר של 2 × 10 -2 mbar. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתפזורת Fe (99.9%) כמקור על ידי העסקת מאייד E-קרן, ולהפקיד רובד Fe 1 ננומטר בעובי על השכבה אל 2 O 3. השתמש בשיעור בתצהיר איטי של ~ 0.1 nm / sec עם לחץ בתצהיר של 5 × 10 -6 Torr. </li&gt; <li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך את Fe / אל 2 O 3 / SiO 2 / Si הרקיק לגודל מ&quot;מ 28 מ&quot;מ × 15 באמצעות חרט יהלומים. הערה: בהתאם לגודל הרצוי של מערך VAMWCNT, בגודל של Fe / אל 2 O 3 / SiO 2 / Si הרקיק יכול להיות מגוון. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סינתזה של מערך MWCNT ידי TCVD והכנת יערות MWCNT שעמדו חופשיים. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את פרוסות Fe / אל 2 O 3 / SiO 2 / Si המרכזי בסירת קוורץ שיש ממדים של 120 מ&quot;מ × 30 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את סירת קוורץ בתוך שפופרת קוורץ 2 אינץ &#39;של התקנת TCVD (איור 1 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק 900 SCCM של גז Ar במשך 10 דקות בתנאי סביבה כדי להסיר אוויר ולמלא את שפופרת קוורץ 2 אינץ &#39;עם Ar. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק 600 SCCM של גז Ar ו -400 SCCM של H 2 גז תוך הגדלת טמפרטורה בכבשן מ -25 מעלות צלזיוס עד 750 מעלות צלזיוס ב -30 דק &#39;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק גז Ar 100 SCCM ו -400 SCCM של H 2 ga<html> ים ב 750 מעלות צלזיוס במשך 10 דקות כדי לגבש חלקיקים פה כמו שורשים של MWCNTs. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להזריק גז Ar 100 SCCM, 368 SCCM של H 2 גז, ו147 SCCM של אתילן (C 2 H 4) גז ב 750 מעלות צלזיוס במשך 280 דקות. במקביל, חל חימום ג &#39;אול בכניסה של צינור קוורץ על ידי חוט להט טונגסטן (מתח: 0.8 V, נוכחי: 15) על מנת לקדם את הפירוק של 2 C גז H 4 לפעול כמקור פחמן. מקורות פחמן אלה מחוברים חלקיקים פה על פרוסות Si והפכו לצינוריות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעצור את הזריקה של H 2 גז ו- C 2 H גז 4, ולכבות את התנור. במהלך הליך זה, ברציפות להזריק גז Ar 100 SCCM עד לטמפרטורה של פרוסות סיליקון נופלת מתחת ל -60 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את MWCNTs על פרוסות סיליקון. בעדינות להפריד את מערך MWCNT מהרקיק כדי להשיג חופשי עומד יערות MWCNT (אורך: 3-6 מ&quot;מ) (איור 1). </li></ol></li></ol>&gt; 2. סינתזה של Composite ההיברידי של סרטים כימיים דלק וMWCNT <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנת דלקים כימיים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן אזיד פתרון ונתרן חומצת picric (2,4,6-trinitro פנול) (NaN 3). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתאדות פתרון חומצת picric להשיג אבקת picric חומצה (ATM 1, 25 ° C, למשך 24 שעות). למדוד 6 גרם של אבקת חומצת picric ולפזר בשל אצטוניטריל 100 מיליליטר (262 מ&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדד 6 גרם של האבקה אזיד הנתרן ולהתמוסס במי deionized (DI) (923 מ&quot;מ) 100 מיליליטר. </li></ol></li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סינתזה ואפיון של חומרים מרוכבים היברידיים באמצעות הספגה רטובה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את המסה של יער MWCNT בודד עם microbalance ולאשר את המבנים מיושרים של יער MWCNT ידי SEM (איור 4 א). השתמש במתח של 15 וולט וגדלה של 1,200X. בדקו אם המבנה מיושר נשמר על פני יער MWCNT כולו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 25 μl של 262 מ&quot;מ פתרון חומצת picric על top של יער MWCNT לאפשר הדלק לחדור את הנקבוביות של היער. השאר את המדגם כהוא למשך 30 דקות כדי לכווץ את מערך סרט, ולאפשר לחומצת picric לחדור באופן מלא את הנקבוביות עד שכל אצטוניטריל התאדה מן היער (איור 1 ג). הערה: בהתאם ליחס בין יעד הדלק הכימי ומערך MWCNT, לשנות את הריכוז וכמות תמיסת חומצת picric. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטבול את יערות MWCNT מצופה חומצת picric ב -25 μl של פתרון אזיד הנתרן 923 מ&quot;מ ליצירת phenoxide 2,4,6-trinitro נתרן ויזיד מימן (שכבת דלק) על ידי הספגה רטובה. השאר את המדגם למשך 30 דקות עד שכל הממסים להתאדות. הערה: בהתאם ליחס בין יעד הדלק הכימי ומערך MWCNT, אתה יכול לשנות את הריכוז וכמות הפתרון אזיד הנתרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את המסה של מרוכבים היברידיים בודדים של דלק וMWCNTs עם microbalance, ולהשוות את המסה הסופית כדי לחשב את היחס בין המסה שלשכבת הדלק וMWCNTs. <img alt="משוואת 1" src="/files/ftp_upload/52818/52818eq1.jpg" /> כאשר h M וm M הם המסה של מרוכבים הפרט היברידיים וסרט MWCNT פרט, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאשר את המבנים מיושרים של המורכב ההיברידי דלק וMWCNTs ידי SEM (איור 5 א). על פי הוראות היצרן, להוריד את הלחץ לתנאי ההפעלה, ולהעלות את ההגדלה עד צבירת הדלק הכימית ברורה הוא ציינה ביער MWCNT מיושר. בדוק את הצורה של צבירת דלק על MWCNTs. </li></ol></li></ol> 3. ייצור של Thermopower Wave Generator (איור 2) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף קלטות נחושת בשני הקצוות של שקופיות זכוכית לפעול כאלקטרודות לחיבור עם אוסצילוסקופ, אשר מודד את תפוקת המתח הישירה מגל thermopower. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את קלטות הנחושת בשני הקצוות של מרוכבים היברידיים באמצעות pas כסףאגל te. השאר את המדגם עד להדביק הכסף הופך להיות קשה והחיבור קבוע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במודד למדידת ההתנגדות החשמלית של המורכב ההיברידי. </li></ol> 4. מדידה של גלי Thermopower (איור 3) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתוך חדר פוליקרבונט, לתקן את גנרטור גל thermopower על השולחן האופטי עם מהדק לבטיחות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בקליפים תנין להתחבר אלקטרודות הנחושת לאוסצילוסקופ למדידת מתח מוצא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקים מערכת במהירות גבוהה מיקרוסקופיה [רכיבים: מצלמה במהירות גבוהה (&gt; 5,000 מסגרות / sec), עדשת מאקרו (105 מ&quot;מ / עדשת f2.8), ומנורת LED] להקליט התפשטות שריפה מגנרטור. מקום וידליק את מנורת LED להקלטה ברורה עם תמונות ברזולוציה גבוהה מול מחולל גל thermopower. קבע את מהירות ההקלטה מעל 5,000 מסגרות / sec. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח pyrometer אופטי בעמדה ספציפית כדי להקליט את השינויים בזמן אמת בטמפרטורהשל המורכב ההיברידי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להחיל גם הקרנת לייזר או חימום ג &#39;אול כדי להצית את הדלק הכימי במרוכבים ההיברידית. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פוקוס לייזר (&lt;1,000 מגה ואט) בעמדה ספציפית במרוכבים ההיברידית. לשמור על הפוקוס לכמה שניות עד שהבעירה היא יזם במחולל גל thermopower. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן אספקת חשמל גבוהה נוכחית וחוט ניקל-כרום. לחבר את החוט לאספקת חשמל גבוהה נוכחית (הפעלת תנאים: 5 V ו -3), ולחמם חוט ניקל. ליצור קשר עדין בין חוט ניקל המחומם והדלק כימי על מרוכבים ההיברידי עד בעירה היא יזם במחולל גל thermopower. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את תוכנית ההתקנה של המדידה, הכולל מערכת במהירות גבוהה מיקרוסקופיה, אוסצילוסקופ, וpyrometer אופטי, כאשר גל thermopower הוא הושק על ידי גנרטור. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדרת מסגרת שיעור הקלטה (5,000 מסגרות / sec) במצלמה במהירות הגבוהה. הקלטת הדק בתחילת thermopoהתפשטות גלי wer. שיא תמונות בצילומים במהירות גבוהה עם מערכת מיקרוסקופיה במהירות הגבוהה, ולחלץ את מספר המסגרות שנרשמו מתחילתו ועד סופו של התפשטות גל thermopower (#number הכולל של מסגרות). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רשום את אות המתח מההתחלה ועד הסוף של התפשטות גל thermopower באמצעות אוסצילוסקופ. חלץ את דופק מתח פלט (V). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתמקד pyrometer האופטי במיקום הספציפי במרוכבים היברידי, המצביע על אזורי היעד, ולמדוד שינויים דינמיים בטמפרטורה (° C). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את המהירות של התפשטות תגובה על ידי חילוץ העמדה הקדמית התגובה במסגרות בודדות במערכת מיקרוסקופיה במהירות הגבוהה. <img alt="משוואה 2" src="/files/ftp_upload/52818/52818eq2.jpg" /> שם, h l הוא האורך הכולל של מרוכבים היברידיים, f n היא מספר מסגרות שנרשמו מתחילתו ועד סופו של התפשטות גל thermopower, וn o &lt;/ Sub&gt; הוא במסגרת שיעור ההקלטה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחלץ את נתוני מתח היציאה מאוסצילוסקופ ולחשב את מתח השיא המרבי, כמו גם את הכח הספציפי מדופק מתח המוצא. השתמש בהתנגדות החשמלית שנמדדה בשלב 3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלץ את שינוי הטמפרטורה על ידי השימוש בpyrometer האופטי. </li></ol>

<ol>
	<li>Zhou, X., Torabi, M., Lu, J., Shen, R. Q., Zhang, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanostructured+Energetic+Composites:+Synthesis,+Ignition/Combustion+Modeling,+and+Applications.">Nanostructured Energetic Composites: Synthesis, Ignition/Combustion Modeling, and Applications.</a> Acs Appl Mater Inter. 6, 3058-3074 (2014).</li><li>Zhang, K., Chou, S., Ang, S., Tang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+MEMS-based+solid+propellant+microthruster+with+Au/Ti+igniter.">A MEMS-based solid propellant microthruster with Au/Ti igniter.</a> Sensors and Actuators A: Physical. 122, 113-123 (2005).</li><li>Zhang, W. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Significantly+Enhanced+Energy+Output+from+3D+Ordered+Macroporous+Structured+Fe2O3/Al+Nanothermite+Film.">Significantly Enhanced Energy Output from 3D Ordered Macroporous Structured Fe2O3/Al Nanothermite Film.</a> Acs Appl Mater Inter. 5, 239-242 (2013).</li><li>Choi, W., Abrahamson, J. T., Strano, J. M., Strano, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+nanotube-guided+thermopower+waves.">Carbon nanotube-guided thermopower waves.</a> Materials Today. 13, 22-33 (2010).</li><li>Choi, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemically+driven+carbon-nanotube-guided+thermopower+waves.">Chemically driven carbon-nanotube-guided thermopower waves.</a> Nat Mater. 9, 423-429 (2010).</li><li>Abrahamson, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wavefront+Velocity+Oscillations+of+Carbon-Nanotube-Guided+Thermopower+Waves:+Nanoscale+Alternating+Current+Sources.">Wavefront Velocity Oscillations of Carbon-Nanotube-Guided Thermopower Waves: Nanoscale Alternating Current Sources.</a> Acs Nano. 5, 367-375 (2011).</li><li>Walia, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ZnO+based+thermopower+wave+sources.">ZnO based thermopower wave sources.</a> Chem Commun. 48, 7462-7464 (2012).</li><li>Walia, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sb2Te3+and+Bi2Te3+based+thermopower+wave+sources.">Sb2Te3 and Bi2Te3 based thermopower wave sources.</a> Energ Environ Sci. 4, 3558-3564 (2011).</li><li>Hong, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Electrical+Potential+of+Thermoelectric+Power+Waves+by+Sb2Te3-Coated+Multiwalled+Carbon+Nanotube+Arrays.">Enhanced Electrical Potential of Thermoelectric Power Waves by Sb2Te3-Coated Multiwalled Carbon Nanotube Arrays.</a> J Phys Chem C. 117, 913-917 (2013).</li><li>Walia, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MnO2-Based+Thermopower+Wave+Sources+with+Exceptionally+Large+Output+Voltages.">MnO2-Based Thermopower Wave Sources with Exceptionally Large Output Voltages.</a> J Phys Chem C. 117, 9137-9142 (2013).</li><li>Aria, A. I., Gharib, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dry+oxidation+and+vacuum+annealing+treatments+for+tuning+the+wetting+properties+of+carbon+nanotube+arrays.">Dry oxidation and vacuum annealing treatments for tuning the wetting properties of carbon nanotube arrays.</a> J Vis Exp. , (2013).</li><li>Zhao, Y., Tang, Y., Star, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+functionalization+of+nitrogen-doped+carbon+nanotube+cups+with+gold+nanoparticles+as+cork+stoppers.">Synthesis and functionalization of nitrogen-doped carbon nanotube cups with gold nanoparticles as cork stoppers.</a> J Vis Exp. , e50383 (2013).</li><li>Copic, D., Park, S. J., Tawfick, S., De Volder, M., Hart, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication,+densification,+and+replica+molding+of+3D+carbon+nanotube+microstructures.">Fabrication, densification, and replica molding of 3D carbon nanotube microstructures.</a> J Vis Exp. , (2012).</li><li>Grimme, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Do+Special+Noncovalent+&#960;&#8211;&#960;+Stacking+Interactions+Really+Exist.">Do Special Noncovalent &#960;&#8211;&#960; Stacking Interactions Really Exist.</a> Angewandte Chemie International Edition. 47, 3430-3434 (2008).</li><li>Yeo, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+chemical+fuel+composition+on+energy+generation+from+thermopower+waves.">Effects of chemical fuel composition on energy generation from thermopower waves.</a> Nanotechnology. 25, (2014).</li><li>Hong, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+Electrical+Potential+of+Thermoelectric+Power+Waves+by+Sb2Te3-Coated+Multiwalled+Carbon+Nanotube+Arrays.">Enhanced Electrical Potential of Thermoelectric Power Waves by Sb2Te3-Coated Multiwalled Carbon Nanotube Arrays.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 117, 913-917 (2013).</li><li>Kim, P., Shi, L., Majumdar, A., McEuen, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+transport+measurements+of+individual+multiwalled+nanotubes.">Thermal transport measurements of individual multiwalled nanotubes.</a> Physical review letters. 87, 215502 (2001).</li><li>Garner, W., Abernethy, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heats+of+combustion+and+formation+of+nitro-compounds.+Part+I.+Benzene,+toluene,+phenol+and+methylaniline+series.">Heats of combustion and formation of nitro-compounds. Part I. Benzene, toluene, phenol and methylaniline series.</a> Proceedings of the Royal Society of London. Series A. 99, 213-235 (1921).</li><li>Passingham, C., Hendra, P. J., Hodges, C., Willis, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Raman+spectra+of+some+aromatic+nitro+compounds.">The Raman spectra of some aromatic nitro compounds.</a> Spectrochimica Acta Part A: Molecular Spectroscopy. 47, 1235-1245 (1991).</li><li>Rinkenbach, W. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Heats+Of+Combustion+And+Formation+Of+Aromatic+Nitro+Compounds.">The Heats Of Combustion And Formation Of Aromatic Nitro Compounds.</a> Journal of the American Chemical Society. 52, 115-120 (1930).</li></ol>

יש לי המחברים אין לחשוף.

הפרוטוקולים של ניסויי גל thermopower כרוכים שלבים קריטיים המאפשרים התפשטות גל תרמי אידיאלית, כמו גם דור אנרגיה חשמלי. ראשית, העמדה הספציפית של הצתה והעברת התגובה המקבילה גורמים רבים בשליטה המרת אנרגיה מגלי thermopower. הצתה בקצה אחד של מרוכבים היברידיים השיקה מודרכת בעירה לאו?...

יש לי דלקים כימיים צפיפות אנרגיה גבוהה מאוד והיה בשימוש נרחב כמקורות אנרגיה שימושיים במגוון רחב של יישומים מMicrosystems לmacrosystems. 1 בפרט, חוקרים רבים ניסו להשתמש בדלקים כימיים כמקור האנרגיה למייקרו / ננו הדור הבא טכנולוגיות מבוססות. 2 עם זאת, בשל הקושי בשילוב רכיבי המרת האנרגיה בחללים קטנים מאוד במייקרו / nanodevices, יש מגבלות בסיסיות להמרה של דלקים כימיים לאנרגיה חשמלית. לכן, שריפת דלקים כימיים בעיקר הועסקה לייצור אנרגיה כימית או מכאנית במייקרו / nanodevices כגון nanothermites או microactuators. 1,3 מושג-שגלים-Thermopower המרת אנרגיה חדשה שפותחה משך תשומת לב רבה כשיטת להמרת האנרגיה הכימית של דלק ישירות לENE החשמליתיכולים להיות שנוצרו rgy ללא שימוש בכל מרכיבי המרה. 4,5 גלי Thermopower באמצעות מרוכבים היברידיים של דלק כימי וחומר מיקרו / nanostructured. 5 כאשר הדלק הכימי במיקום מסוים במרוכבים היברידי הצית, בעירה כימית מתרחשת לאורך הממשק בין הדלק הכימי וחומר מיקרו / nanostructured. במקביל, שינויים דינמיים בפוטנציאלים תרמיים וכימיים על פני תוצאת חומר מיקרו / nanostructured ליבה בדור אנרגיה חשמלי נלווה הנגרם על ידי העברת מטען בצורה של דופק מתח גבוהה-תפוקה. הוכח כי חומרי מיקרו / nanostructured מגוונות כגון צינורות פחמן רב חומה (MWCNTs) 4-6 וZnO, 7 Bi 2 Te 3, 8 Sb 2 3 טה, 9 וMNO 2 10 חומרי מיקרו / nanostructured לאפשר מרוכבים היברידיים לנצל גלי thermopower ולהראות כימי-תרמי-חשמלייהמרת אנרגיית cal. באופן ספציפי, חומרי ליבה עם מקדם Seebeck גבוה מאפשרים את הדור של מתח גבוה פלט אך ורק משריפה מופצת. עם זאת, פרמטרים אחרים הנוגעים לחומרים מרוכבים זהים, כגון התערובת של דלקים כימיים, יחס בין מסה של דלק / ליבה-חומרים, תהליך הייצור, ותנאי הצתה ביקורתי משפיעים על התכונות הכללית של גלי thermopower. במסמך זה, אנו מראים כיצד תהליכי הייצור, הקמתה של דלק כימי מיושר, ויחס בין מסה של חומרים / ליבת דלק משפיעים על ביצועי גל thermopower. על בסיס מערך MWCNT המפוברק על ידי שיקוע כימי תרמי (TCVD), אנו מראים כיצד מרוכבים היברידיים של דלק כימי וMWCNTs מוכן לייצור אנרגיית גל thermopower. עיצוב של הגדרת הניסוי המאפשרת ההערכה של המרת אנרגיה הוא הציג יחד עם מקביל מדידות ניסיוניות לתהליכים כגון propagati בעירהובדור אנרגיה חשמלי ישיר. יתר על כן, אנו מראים כי קוטביות הפצה-תואר על ידי מתח המוצא הדינמי ושיא ספציפי כוח מכריע קובע את המרת האנרגיה החשמלית. מחקר זה יספק אסטרטגיות ספציפיות כדי לשפר את דור אנרגיה, ויסייע בהבנת הפיזיקה הבסיסית של גלי thermopower. יתר על כן, תהליך הייצור והניסויים שתוארו כאן יעזרו בהארכת הזדמנויות מחקר על גלי thermopower, כמו גם על המרת אנרגיה כימית-תרמי-חשמל.

<table><tbody><tr><td>4&amp;rdquo; n-type silicon wafer</td><td>Unisill</td><td>4&amp;rdquo; Si-wafer</td><td></td></tr><tr><td>Al&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>TAEWON</td><td>A-1008</td><td>99.9999% Purity</td></tr><tr><td>Fe</td><td>Sigma Aldrich</td><td>267945</td><td>99.9999% Purity</td></tr><tr><td>Ar</td><td>Seoul specialty gas</td><td>Ar(N60)</td><td>99.9999% Purity</td></tr><tr><td>C&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;H&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>Seoul specialty gas</td><td>C&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;H&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>99.5% Purity</td></tr><tr><td>H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Seoul specialty gas</td><td>H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;(N60)</td><td>99.9999% Purity</td></tr><tr><td>Silver paste</td><td>Fujikura Kasei</td><td>D-550</td><td></td></tr><tr><td>Picric acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>197378</td><td>&amp;#62;98% Purity&lt;br /&gt;Highly toxic</td></tr><tr><td>Sodium azide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S2002</td><td>&amp;#62;99.5% Purity</td></tr><tr><td>Acetonitrile</td><td>Sigma Aldrich</td><td>271004</td><td>99.8% Purity</td></tr><tr><td>Power supply</td><td>Mastech</td><td>HY3010</td><td></td></tr><tr><td>TCVD</td><td>Scientech</td><td>TCVD</td><td></td></tr><tr><td>Oscilloscope</td><td>Tektronix</td><td>DPO2004B</td><td></td></tr><tr><td>High-speed microscopy system</td><td>Phantom</td><td>V7.3</td><td></td></tr></tbody></table>

preparation and evaluation of hybrid composites of chemical fuel and multi-walled carbon nanotubes in the study of thermopower waves

כאשר דלק כימי במיקום מסוים במרוכבים היברידית של הדלק וחומר / nanostructured מייקרו הצית, בעירה כימית מתרחשת לאורך הממשק בין חומרי הדלק וליבה. במקביל, שינויים דינמיים בפוטנציאלים תרמיים וכימיים על פני חומרי מיקרו / nanostructured לגרום לדור אנרגיה חשמלי נלווה הנגרם על ידי העברת מטען בצורה של דופק מתח גבוהה-תפוקה. אנו מדגימים את ההליך כולו של ניסוי גל thermopower, מסינתזה להערכה. בתצהיר אדים כימיים תרמי ותהליך הספגה הרטוב בהתאמה מועסק לסינתזה של מערך צינורות פחמן רב חומה ומרוכבים היברידי של אזיד חומצה / נתרן picric / צינורות פחמן רב חומה. חומרים מרוכבים ההיברידי מוכנים משמשים לפברק גנרטור גל thermopower עם אלקטרודות חיבור. הבעירה של המורכב ההיברידי היא ביוזמת חימום לייזר או ג &#39;אול-חימום, וההתפשטות דואר מקביל בעירה, דור אנרגיה החשמלי ישיר, וזמן אמת שינויי טמפרטורה נמדדים באמצעות מערכת במהירות גבוהה מיקרוסקופיה, אוסצילוסקופ, וpyrometer אופטי, בהתאמה. יתר על כן, האסטרטגיות המכריעות שתאומצנה בסינתזה של רוכבים וייזום של הבעירה שלהם, המשפרות את העברת אנרגיית גל thermopower הכוללת היברידיים מוצעים.

מערך MWCNT מיושר, כחומר nanostructured ליבה לגלי thermopower, היה מסונתז על ידי TCVD, 11-13, כפי שמוצג באיור 4 א. הקוטר של MWCNTs כבוגר הוא 20-30 ננומטר (איור 4). מרוכבים היברידיים מיושרים של אזיד / MWCNTs חומצה / נתרן picric מוצגים באיור 5 א. זה מורכב היה מסונתז על ידי תהל...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Evaluation of Hybrid Composites of Chemical Fuel and Multi-walled Carbon Nanotubes in the Study of Thermopower Waves at JoVE.com

Preparation and Evaluation of Hybrid Composites of Chemical Fuel and Multi-walled Carbon Nanotubes in the Study of Thermopower Waves

A protocol for conducting thermopower wave experiments is presented. The synthesis of hybrid composites of a chemical fuel and micro/nanostructured material, manufacturing of a thermopower wave generator, and methods for measuring the corresponding physical phenomena are described.

הכנה והערכה של חומרים מרוכבים היברידיים כימי דלק ורב חומת פחמן בחקר גלי Thermopower

When a chemical fuel at a certain position in a hybrid composite of the fuel and a micro/nanostructured material is ignited, chemical combustion occurs ...

preparation-evaluation-hybrid-composites-chemical-fuel-multi-walled

Research

JoVE Journal

Engineering

8.7K Views.  Korea University. A protocol for conducting thermopower wave experiments is presented. The synthesis of hybrid composites of a chemical fuel and micro/nanostructured material, manufacturing of a thermopower wave generator, and methods for measuring the corresponding physical phenomena are described. 

Video: Preparation and Evaluation of Hybrid Composites of Chemical Fuel and Multi-walled Carbon Nanotubes in the Study of Thermopower Waves

Manufacturing of Three-dimensionally Microstructured Nanocomposites through Microfluidic Infiltration

Microstructured composite beams reinforced with complex three-dimensionally (3D) patterned nanocomposite microfilaments are fabricated via nanocomposite in&#64257;ltration of 3D interconnected microfluidic networks. The manufacturing of the reinforced beams begins with the fabrication of microfluidic networks, which involves layer-by-layer deposition of fugitive ink filaments using a dispensing robot, filling the empty space between filaments using a low viscosity resin, curing the resin and finally removing the ink.&#160;Self-supported 3D structures with other geometries and many layers (e.g.&#160;a few hundreds layers) could be built using this method. The resulting tubular micro&#64258;uidic networks are then infiltrated with thermosetting nanocomposite suspensions containing nanofillers (e.g.&#160;single-walled carbon nanotubes), and subsequently cured. The infiltration is done by applying a pressure gradient between two ends of the empty network (either by applying a vacuum or vacuum-assisted microinjection). Prior to the infiltration, the nanocomposite suspensions are prepared by dispersing nanofillers into polymer matrices using ultrasonication and three-roll mixing methods. The nanocomposites (i.e.&#160;materials infiltrated) are then solidified under UV exposure/heat cure, resulting in a 3D-reinforced composite structure. The technique presented here enables the design of functional nanocomposite macroscopic products for microengineering applications such as actuators and sensors.

Three-dimensional (3D) microstructured composite beams are fabricated through the directed and localized infiltration of nanocomposites into 3D porous microfluidic networks. The flexibility of this manufacturing method enables the utilization of different thermosetting materials and nanofillers in order to achieve a variety of functional 3D reinforced nanocomposite macroscopic products.

ייצור של Nanocomposites microstructured תלת ממדי באמצעות Microfluidic הסתננות

Microstructured composite beams reinforced with complex three-dimensionally (3D) patterned nanocomposite microfilaments are fabricated via nanocomposite ...

Chemistry

Simultaneous Synthesis of Single-walled Carbon Nanotubes and Graphene in a Magnetically-enhanced Arc Plasma

Carbon nanostructures such as single-walled carbon nanotubes (SWCNT) and graphene attract a deluge of interest of scholars nowadays due to their very promising application for molecular sensors, field effect transistor and super thin and flexible electronic devices1-4. Anodic arc discharge supported by the erosion of the anode material is one of the most practical and efficient methods, which can provide specific non-equilibrium processes and a high influx of carbon material to the developing structures at relatively higher temperature, and consequently the as-synthesized products have few structural defects and better crystallinity.
 To further improve the controllability and flexibility of the synthesis of carbon nanostructures in arc discharge, magnetic fields can be applied during the synthesis process according to the strong magnetic responses of arc plasmas. It was demonstrated that the magnetically-enhanced arc discharge can increase the average length of SWCNT 5, narrow the diameter distribution of metallic catalyst particles and carbon nanotubes 6, and change the ratio of metallic and semiconducting carbon nanotubes 7, as well as lead to graphene synthesis 8. 
 Furthermore, it is worthwhile to remark that when we introduce a non-uniform magnetic field with the component normal to the current in arc, the Lorentz force along the J&times;B direction can generate the plasmas jet and make effective delivery of carbon ion particles and heat flux to samples. As a result, large-scale graphene flakes and high-purity single-walled carbon nanotubes were simultaneously generated by such new magnetically-enhanced anodic arc method. Arc imaging, scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and Raman spectroscopy were employed to analyze the characterization of carbon nanostructures. These findings indicate a wide spectrum of opportunities to manipulate with the properties of nanostructures produced in plasmas by means of controlling the arc conditions.

Anodic arc discharge is one of the most practical and efficient methods to synthesize various carbon nanostructures. To increase the arc controllability and flexibility, a non-uniform magnetic field was introduced to process the one-step synthesis of large-scale graphene flakes and high-purity single-walled carbon nanotubes.

סינתזה סימולטני של יחיד חומה פחמן ו גרפן פלזמה ארק מגנטית מוגברת

Carbon nanostructures such as single-walled carbon nanotubes (SWCNT) and graphene attract a deluge of interest of scholars nowadays due to their very ...

Bioengineering

Preparation and Reactivity of Gasless Nanostructured Energetic Materials

High-Energy Ball Milling (HEBM) is a ball milling process where a powder mixture placed in the ball mill is subjected to high-energy collisions from the balls. Among other applications, it is a versatile technique that allows for effective preparation of gasless reactive nanostructured materials with high energy density per volume (Ni+Al, Ta+C, Ti+C). The structural transformations of reactive media, which take place during HEBM, define the reaction mechanism in the produced energetic&#160;composites. Varying the processing conditions permits fine tuning of the milling-induced microstructures of the fabricated composite particles. In turn, the reactivity, i.e., self-ignition temperature, ignition delay time, as well as reaction kinetics, of high energy density materials depends on its microstructure. Analysis of the milling-induced microstructures suggests that the formation of fresh oxygen-free intimate high surface area contacts between the reagents is responsible for the enhancement of their reactivity. This manifests itself in a reduction of ignition temperature and delay time, an increased rate of chemical reaction, and an overall decrease of the effective activation energy of the reaction. The protocol provides a detailed description for the preparation of reactive nanocomposites with tailored microstructure using short-term HEBM method. It also describes a high-speed thermal imaging technique to determine the ignition/combustion characteristics of the energetic materials. The protocol can be adapted to preparation and characterization of a variety of nanostructured energetic composites.

This protocol describes the preparation of gasless nanostructured energetic materials (Ni+Al, Ta+C, Ti+C) using the short-term high-energy ball milling (HEBM) technique. It also describes a high-speed thermal imaging method to study the reactivity of mechanically fabricated nanocomposites. These protocols can be extended to other reactive nanostructured energetic materials.

חומרים אנרגטיים הכנה ותגובתיות של Gasless Nanostructured

High-Energy Ball Milling (HEBM) is a ball milling process where a powder mixture placed in the ball mill is subjected to high-energy collisions from the ...

Functionalization and Dispersion of Carbon Nanomaterials Using an Environmentally Friendly Ultrasonicated Ozonolysis Process

Functionalization of carbon nanomaterials is often a critical step that facilitates their integration into larger material systems and devices. In the as-received form, carbon nanomaterials, such as carbon nanotubes (CNTs) or graphene nanoplatelets (GNPs), may contain large agglomerates. Both agglomerates and impurities will diminish the benefits of the unique electrical and mechanical properties offered when CNTs or GNPs are incorporated into polymers or composite material systems. Whilst a variety of methods exist to functionalize carbon nanomaterials and to create stable dispersions, many the processes use harsh chemicals, organic solvents, or surfactants, which are environmentally unfriendly and may increase the processing burden when isolating the nanomaterials for subsequent use. The current research details the use of an alternative, environmentally friendly technique for functionalizing CNTs and GNPs. It produces stable, aqueous dispersions free of harmful chemicals. Both CNTs and GNPs can be added to water at concentrations up to 5 g/L and can be recirculated through a high-powered ultrasonic cell. The simultaneous injection of ozone into the cell progressively oxidizes the carbon nanomaterials, and the combined ultrasonication breaks down agglomerates and immediately exposes fresh material for functionalization. The prepared dispersions are ideally suited for the deposition of thin films onto solid substrates using electrophoretic deposition (EPD). CNTs and GNPs from the aqueous dispersions can be readily used to coat carbon- and glass-reinforcing fibers using EPD for the preparation of hierarchical composite materials.

Here, a novel method for the functionalization and stable dispersion of carbon nanomaterials in aqueous environments is described. Ozone is injected directly into an aqueous dispersion of carbon nanomaterial that is continuously recirculated through a high-powered ultrasonic cell.

פונקציונליזציה ופיזור של פחמן ננו באמצעות תהליך ידידותי לסביבה Ultrasonicated Ozonolysis

Functionalization of carbon nanomaterials is often a critical step that facilitates their integration into larger material systems and devices. In the ...

Environment

Functionalization of Single-walled Carbon Nanotubes with Thermo-reversible Block Copolymers and Characterization by Small-angle Neutron Scattering

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous solution. In a carbon nanotube/PEO105-PPO70-PEO105 (poloxamer 407) aqueous solution, the amphiphilic poloxamer 407 adsorbs onto the carbon nanotube surfaces and self-assembles into continuous layers, driven by intermolecular interactions between constituent molecules. The addition of 5-methylsalicylic acid changes the self-assembled structure from spherical-micellar to a cylindrical morphology. The fabricated poloxamer 407/carbon nanotube hybrid particles exhibit thermo-responsive structural features so that the density and thickness of poloxamer 407 layers are also reversibly controllable by varying temperature. The detailed structural properties of the poloxamer 407/carbon nanotube particles in suspension can be characterized by small-angle neutron scattering experiments and model fit analyses. The distinct curve shapes of the scattering intensities depending on temperature control or addition of aromatic additives are well described by a modified core-shell cylinder model consisting of a carbon nanotube core cylinder, a hydrophobic shell, and a hydrated polymer layer. This method can provide a simple but efficient way for the fabrication and in-situ characterization of carbon nanotube-based nano particles with a structure-tunable encapsulation.

A method for the functionalization of carbon nanotubes with structure-tunable polymeric encapsulation layers and structural characterization using small-angle neutron scattering is presented.

Functionalization של ננו-צינורות פחמן חד-דופנות עם קופולימרים לחסום Thermo-הפיך אפיון על ידי פיזור קטן זווית ניוטרון

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous ...

Combustion Characterization and Model Fuel Development for Micro-tubular Flame-assisted Fuel Cells

Combustion based power generation has been accomplished for many years through a number of heat engine systems. Recently, a move towards small scale power generation and micro combustion as well as development in fuel cell research has created new means of power generation that combine solid oxide fuel cells with open flames and combustion exhaust. Instead of relying upon the heat of combustion, these solid oxide fuel cell systems rely on reforming of the fuel via combustion to generate syngas for electrochemical power generation. Procedures were developed to assess the combustion by-products under a wide range of conditions. While theoretical and computational procedures have been developed for assessing fuel-rich combustion exhaust in these applications, experimental techniques have also emerged. The experimental procedures often rely upon a gas chromatograph or mass spectrometer analysis of the flame and exhaust to assess the combustion process as a fuel reformer and means of heat generation. The experimental techniques developed in these areas have been applied anew for the development of the micro-tubular flame-assisted fuel cell. The protocol discussed in this work builds on past techniques to specify a procedure for characterizing fuel-rich combustion exhaust and developing a model fuel-rich combustion exhaust for use in flame-assisted fuel cell testing. The development of the procedure and its applications and limitations are discussed.

A protocol for creating a model fuel-rich combustion exhaust is developed through combustion characterization and is applied for micro-tubular flame-assisted fuel cell testing and research.

אפיון שרפה ופיתוח דלק מודל מיקרו-צינורי בתאי דלק הלהבה בסיוע

Combustion based power generation has been accomplished for many years through a number of heat engine systems. Recently, a move towards small scale power ...

Grafting Multiwalled Carbon Nanotubes with Polystyrene to Enable Self-Assembly and Anisotropic Patchiness

We demonstrate a straightforward protocol to graft pristine multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) with polystyrene (PS) chains at the sidewalls through a free-radical polymerization strategy to enable the modulation of the nanotube surface properties and produce supramolecular self-assembly of the nanostructures. First, a selective hydroxylation of the pristine nanotubes through a biphasic catalytically mediated oxidation reaction creates superficially distributed reactive sites at the sidewalls. The latter reactive sites are subsequently modified with methacrylic moieties using a silylated methacrylic precursor to create polymerizable sites. Those polymerizable groups can address further polymerization of styrene to produce a hybrid nanomaterial containing PS chains grafted to the nanotube sidewalls. The polymer-graft content, amount of silylated methacrylic moieties introduced and hydroxylation modification of the nanotubes are identified and quantified by Thermogravimetric Analysis (TGA). The presence of reactive functional groups hydroxyl and silylated methacrylate are confirmed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Polystyrene-grafted carbon nanotube solutions in tetrahydrofuran (THF) provide wall-to-wall collinearly self-assembled nanotubes when cast samples are analyzed by transmission electron microscopy (TEM). Those self-assemblies are not obtained when suitable blanks are similarly cast from analogous solutions containing non-grafted counterparts. Therefore, this method enables the modification of the nanotube anisotropic patchiness at the sidewalls which results into spontaneous auto-organization at the nanoscale.

A procedure for the synthesis of polystyrene-grafted multiwalled carbon nanotubes using successive chemical modification steps to selectively introduce the polymer chains to the sidewalls and their self-assembly via anisotropic patchiness is presented.

הרכבה Multiwalled פחמן עם פוליסטירן כדי לאפשר הרכבה עצמית, Patchiness אנאיזוטרופי

We demonstrate a straightforward protocol to graft pristine multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) with polystyrene (PS) chains at the sidewalls through a ...

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We present methods for depositing and passively manipulating C60 molecules on rippled graphene that advance the pursuit of realizing applications involving 1D C60/graphene hybrid structures. The techniques applied in this exposition are geared towards high vacuum systems with preparation areas capable of supporting molecular deposition as well as thermal annealing of the samples. We focus on C60 deposition at low pressure using a homemade Knudsen cell connected to a scanning tunneling microscopy (STM) system. The number of molecules deposited is regulated by controlling the temperature of the Knudsen cell and the deposition time. One-dimensional (1D) C60 chain structures with widths of two to three molecules can be prepared via tuning of the experimental conditions. The surface mobility of the C60 molecules increases with annealing temperature allowing them to move within the periodic potential of the rippled graphene. Using this mechanism, it is possible to control the transition of 1D C60 chain structures to a hexagonal close packed quasi-1D stripe structure.

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Here we present a protocol for the fabrication of C60/graphene hybrid nanostructures by physical thermal evaporation. Particularly, the proper manipulation of deposition and annealing conditions allow the control over the creation of 1D and quasi 1D C60 structures on rippled graphene.

הכנה ואפיון של C60/Graphene היברידית Nanostructures

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We ...

Application of a Coupling Agent to Improve the Dielectric Properties of Polymer-Based Nanocomposites

In this work, an easy, low-cost, and widely applicable method was developed to improve the compatibility between the ceramic fillers and the polymer matrix by adding 3-aminopropyltriethoxysilane (KH550) as a coupling agent during the fabrication process of BaTiO3-P(VDF-CTFE) nanocomposites through solution casting. Results show that the use of KH550 can modify the surface of ceramic nanofillers; therefore, good wettability on the ceramic-polymer interface was achieved, and the enhanced energy storage performances were obtained by a suitable amount of the coupling agent. This method can be used to prepare flexible composites, which is highly desirable for the production of high-performance film capacitors. If an excessive amount of coupling agent is used in the process, the non-attached coupling agent can participate in complex reactions, which leads to a decrease in dielectric constant and an increase in dielectric loss.

Here, we demonstrate a simple and low-cost solution-casting process to improve the compatibility between the filler and the matrix of polymer-based nanocomposites using surface modified BaTiO3 fillers, which can effectively enhance the energy density of the composites.

יישום של סוכן צימוד כדי לשפר את המאפיינים דילטריים של Nanocomposites מבוסס פולימר

In this work, an easy, low-cost, and widely applicable method was developed to improve the compatibility between the ceramic fillers and the polymer ...

Improving the Combustion Performance of a Hybrid Rocket Engine using a Novel Fuel Grain with a Nested Helical Structure

A technique to improve the combustion performance of a hybrid rocket engine using a novel fuel grain structure is presented. This technique utilizes the different regression rates of acrylonitrile butadiene styrene and paraffin-based fuels, which increase the exchanges of both matter and energy by swirl flow and recirculation zones formed at the grooves between the adjacent vanes. The centrifugal casting technique is used to cast the paraffin-based fuel into an acrylonitrile butadiene styrene substrate made by three-dimensional printing. Using oxygen as the oxidizer, a series of tests were conducted to investigate the combustion performance of the novel fuel grain. In comparison to paraffin-based fuel grains, the fuel grain with a nested helical structure, which can be maintained throughout the combustion process, showed significant improvement in the regression rate and great potential in improvement of combustion efficiency.

A technique utilizing a solid fuel grain with a novel nested helical structure to improve the combustion performance of a hybrid rocket engine is presented.

שיפור ביצועי הבעירה של מנוע רקטות היברידי באמצעות דגן דלק חדשני עם מבנה הליקל מקוננים

A technique to improve the combustion performance of a hybrid rocket engine using a novel fuel grain structure is presented. This technique utilizes the ...