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सेल्युलोज नैनोफाइबर (CNF) प्राकृतिक स्रोतों जैसे पौधे और लकड़ी के फाइबर से प्राप्त किया जा सकता है।सीएनएफ-प्रबलित थर्माप्लास्टिक राल कंपोजिट में उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति सहित कई गुण हैं।चूंकि सीएनएफ-प्रबलित कंपोजिट के यांत्रिक गुण फाइबर की मात्रा से प्रभावित होते हैं, इंजेक्शन मोल्डिंग या एक्सट्रूज़न मोल्डिंग के बाद मैट्रिक्स में सीएनएफ फिलर की एकाग्रता निर्धारित करना महत्वपूर्ण है।हमने CNF सांद्रता और टेराहर्ट्ज़ अवशोषण के बीच एक अच्छे रैखिक संबंध की पुष्टि की।टेराहर्ट्ज टाइम डोमेन स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके हम 1% बिंदुओं पर सीएनएफ सांद्रता में अंतर देख सकते हैं।इसके अलावा, हमने टेराहर्ट्ज़ सूचना का उपयोग करके CNF नैनोकंपोजिट्स के यांत्रिक गुणों का मूल्यांकन किया।
सेल्युलोज नैनोफाइबर (सीएनएफ) आमतौर पर व्यास में 100 एनएम से कम होते हैं और पौधे और लकड़ी के फाइबर जैसे प्राकृतिक स्रोतों से प्राप्त होते हैं।CNF में उच्च यांत्रिक शक्ति3, उच्च ऑप्टिकल पारदर्शिता4,5,6, बड़ा सतह क्षेत्र और कम तापीय विस्तार गुणांक7,8 है।इसलिए, उन्हें इलेक्ट्रॉनिक सामग्री9, चिकित्सा सामग्री10 और निर्माण सामग्री11 सहित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में टिकाऊ और उच्च प्रदर्शन सामग्री के रूप में उपयोग किए जाने की उम्मीद है।यूएनवी के साथ प्रबलित सम्मिश्र हल्के और मजबूत होते हैं।इसलिए, CNF-प्रबलित कंपोजिट वाहनों के हल्के वजन के कारण उनकी ईंधन दक्षता में सुधार करने में मदद कर सकते हैं।
उच्च प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए, पॉलीप्रोपाइलीन (पीपी) जैसे हाइड्रोफोबिक पॉलिमर मेट्रिसेस में सीएनएफ का समान वितरण महत्वपूर्ण है।इसलिए, सीएनएफ के साथ प्रबलित कंपोजिट्स के गैर-विनाशकारी परीक्षण की आवश्यकता है।पॉलिमर कंपोजिट के गैर-विनाशकारी परीक्षण की सूचना 12,13,14,15,16 दी गई है।इसके अलावा, एक्स-रे कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) पर आधारित सीएनएफ-प्रबलित कंपोजिट के गैर-विनाशकारी परीक्षण की सूचना दी गई है।हालांकि, कम छवि कंट्रास्ट के कारण CNFs को मेट्रिसेस से अलग करना मुश्किल है।फ्लोरोसेंट लेबलिंग विश्लेषण18 और इन्फ्रारेड विश्लेषण19 सीएनएफ और टेम्पलेट्स का स्पष्ट दृश्य प्रदान करते हैं।हालाँकि, हम केवल सतही जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।इसलिए, आंतरिक जानकारी प्राप्त करने के लिए इन विधियों को काटने (विनाशकारी परीक्षण) की आवश्यकता होती है।इसलिए, हम टेराहर्ट्ज़ (THz) तकनीक पर आधारित गैर-विनाशकारी परीक्षण की पेशकश करते हैं।टेराहर्ट्ज़ तरंगें विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं जिनकी आवृत्ति 0.1 से 10 टेराहर्ट्ज़ तक होती है।टेराहर्ट्ज़ तरंगें सामग्री के लिए पारदर्शी होती हैं।विशेष रूप से, बहुलक और लकड़ी की सामग्री टेराहर्ट्ज तरंगों के लिए पारदर्शी होती है।लिक्विड क्रिस्टल पॉलिमर21 के उन्मुखीकरण का मूल्यांकन और टेराहर्ट्ज़ विधि का उपयोग करके इलास्टोमर्स22,23 के विरूपण के मापन की सूचना दी गई है।इसके अलावा, लकड़ी में कीड़े और फंगल संक्रमण के कारण लकड़ी की क्षति का टेराहर्ट्ज पता लगाने का प्रदर्शन 24,25 किया गया है।
हम टेराहर्ट्ज़ तकनीक का उपयोग करके सीएनएफ-प्रबलित कंपोजिट के यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए गैर-विनाशकारी परीक्षण पद्धति का उपयोग करने का प्रस्ताव करते हैं।इस अध्ययन में, हम CNF-प्रबलित सम्मिश्र (CNF/PP) के टेराहर्ट्ज़ स्पेक्ट्रा की जांच करते हैं और CNF की सांद्रता का अनुमान लगाने के लिए टेराहर्ट्ज़ सूचना के उपयोग को प्रदर्शित करते हैं।
चूंकि नमूने इंजेक्शन मोल्डिंग द्वारा तैयार किए गए थे, वे ध्रुवीकरण से प्रभावित हो सकते हैं।अंजीर पर।चित्र 1 टेराहर्ट्ज़ तरंग के ध्रुवीकरण और नमूने के उन्मुखीकरण के बीच के संबंध को दर्शाता है।CNFs की ध्रुवीकरण निर्भरता की पुष्टि करने के लिए, उनके ऑप्टिकल गुणों को ऊर्ध्वाधर (छवि 1 ए) और क्षैतिज ध्रुवीकरण (छवि 1 बी) के आधार पर मापा गया।आमतौर पर, एक मैट्रिक्स में CNFs को समान रूप से फैलाने के लिए कॉम्पिटिबिलाइज़र का उपयोग किया जाता है।हालांकि, THz मापन पर संगतिकारकों के प्रभाव का अध्ययन नहीं किया गया है।परिवहन माप मुश्किल है अगर कॉम्पिटिबिलाइज़र का टेराहर्ट्ज़ अवशोषण अधिक है।इसके अलावा, THz ऑप्टिकल गुण (अपवर्तक सूचकांक और अवशोषण गुणांक) कॉम्पिटिबिलाइज़र की एकाग्रता से प्रभावित हो सकते हैं।इसके अलावा, CNF कंपोजिट के लिए होमोपॉलीमराइज़्ड पॉलीप्रोपाइलीन और ब्लॉक पॉलीप्रोपाइलीन मेट्रिसेस हैं।होमो-पीपी उत्कृष्ट कठोरता और गर्मी प्रतिरोध के साथ सिर्फ एक पॉलीप्रोपाइलीन होमोपोलिमर है।ब्लॉक पॉलीप्रोपाइलीन, जिसे इम्पैक्ट कॉपोलीमर के रूप में भी जाना जाता है, में होमोपोलिमर पॉलीप्रोपाइलीन की तुलना में बेहतर प्रभाव प्रतिरोध होता है।होमोपोलिमराइज्ड पीपी के अलावा, ब्लॉक पीपी में एथिलीन-प्रोपीलीन कॉपोलीमर के घटक भी होते हैं, और कॉपोलीमर से प्राप्त अनाकार चरण सदमे अवशोषण में रबर के समान भूमिका निभाता है।टेराहर्ट्ज़ स्पेक्ट्रा की तुलना नहीं की गई थी।इसलिए, हमने सबसे पहले ओपी के THz स्पेक्ट्रम का अनुमान लगाया, जिसमें कॉम्पिटिबिलाइज़र भी शामिल है।इसके अलावा, हमने होमोपॉलीप्रोपाइलीन और ब्लॉक पॉलीप्रोपाइलीन के टेराहर्ट्ज़ स्पेक्ट्रा की तुलना की।
सीएनएफ-प्रबलित कंपोजिट के संचरण मापन का योजनाबद्ध आरेख।(ए) ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण, (बी) क्षैतिज ध्रुवीकरण।
ब्लॉक पीपी के नमूने मेनिक एनहाइड्राइड पॉलीप्रोपाइलीन (एमएपीपी) का उपयोग एक कॉम्पिटिबिलाइज़र (यूमेक्स, सान्यो केमिकल इंडस्ट्रीज, लिमिटेड) के रूप में तैयार किए गए थे।अंजीर पर।2a,b क्रमशः ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज ध्रुवीकरणों के लिए प्राप्त THz अपवर्तक सूचकांक को दर्शाता है।अंजीर पर।2c,d क्रमशः ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज ध्रुवीकरण के लिए प्राप्त THz अवशोषण गुणांक दिखाते हैं।जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।2a–2d, ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज ध्रुवीकरणों के लिए टेराहर्ट्ज़ ऑप्टिकल गुणों (अपवर्तक सूचकांक और अवशोषण गुणांक) के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा गया।इसके अलावा, THz अवशोषण के परिणामों पर कॉम्पिटिबिलाइज़र का बहुत कम प्रभाव पड़ता है।
विभिन्न कॉम्पिटिबिलाइज़र सांद्रता वाले कई पीपी के ऑप्टिकल गुण: (ए) ऊर्ध्वाधर दिशा में प्राप्त अपवर्तक सूचकांक, (बी) क्षैतिज दिशा में प्राप्त अपवर्तक सूचकांक, (सी) ऊर्ध्वाधर दिशा में प्राप्त अवशोषण गुणांक, और (डी) प्राप्त अवशोषण गुणांक क्षैतिज दिशा में।
हमने बाद में शुद्ध ब्लॉक-पीपी और शुद्ध होमो-पीपी को मापा।अंजीर पर।आंकड़े 3ए और 3बी क्रमशः ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज ध्रुवीकरण के लिए प्राप्त शुद्ध बल्क पीपी और शुद्ध सजातीय पीपी के THz अपवर्तक सूचकांक दिखाते हैं।ब्लॉक पीपी और होमो पीपी का अपवर्तक सूचकांक थोड़ा अलग है।अंजीर पर।आंकड़े 3c और 3d क्रमशः ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज ध्रुवीकरण के लिए प्राप्त शुद्ध ब्लॉक पीपी और शुद्ध होमो-पीपी के THz अवशोषण गुणांक दिखाते हैं।ब्लॉक पीपी और होमो-पीपी के अवशोषण गुणांक के बीच कोई अंतर नहीं देखा गया।
(ए) ब्लॉक पीपी अपवर्तक सूचकांक, (बी) होमो पीपी अपवर्तक सूचकांक, (सी) ब्लॉक पीपी अवशोषण गुणांक, (डी) होमो पीपी अवशोषण गुणांक।
इसके अलावा, हमने CNF के साथ प्रबलित कंपोजिट का मूल्यांकन किया।CNF-प्रबलित कंपोजिट के THz माप में, कंपोजिट में CNF फैलाव की पुष्टि करना आवश्यक है।इसलिए, हमने पहले यांत्रिक और टेराहर्ट्ज़ ऑप्टिकल गुणों को मापने से पहले इन्फ्रारेड इमेजिंग का उपयोग करके कंपोजिट में सीएनएफ फैलाव का मूल्यांकन किया।माइक्रोटोम का उपयोग करके नमूनों के क्रॉस सेक्शन तैयार करें।इन्फ्रारेड छवियों को एक तनु कुल प्रतिबिंब (एटीआर) इमेजिंग सिस्टम (फ्रंटियर-स्पॉटलाइट 400, रिज़ॉल्यूशन 8 सेमी -1, पिक्सेल आकार 1.56 माइक्रोन, संचय 2 गुना / पिक्सेल, माप क्षेत्र 200 × 200 माइक्रोन, पर्किनएल्मर) का उपयोग करके प्राप्त किया गया था।वैंग एट अल.17,26 द्वारा प्रस्तावित विधि के आधार पर, प्रत्येक पिक्सेल पॉलीप्रोपाइलीन से 1380 सेमी-1 चोटी के क्षेत्र द्वारा सेल्युलोज से 1050 सेमी-1 चोटी के क्षेत्र को विभाजित करके प्राप्त मूल्य प्रदर्शित करता है।चित्रा 4 सीएनएफ और पीपी के संयुक्त अवशोषण गुणांक से गणना की गई पीपी में सीएनएफ के वितरण को देखने के लिए छवियां दिखाता है।हमने देखा कि ऐसे कई स्थान थे जहाँ CNF अत्यधिक एकत्रित थे।इसके अलावा, विभिन्न विंडो आकारों के साथ औसत फ़िल्टर लागू करके भिन्नता के गुणांक (CV) की गणना की गई थी।अंजीर पर।चित्र 6 औसत फ़िल्टर विंडो आकार और CV के बीच संबंध दिखाता है।
PP में CNF का द्वि-आयामी वितरण, CNF से PP के अभिन्न अवशोषण गुणांक का उपयोग करके गणना की गई: (a) ब्लॉक-PP/1 wt.% CNF, (b) ब्लॉक-PP/5 wt.% CNF, (c) ब्लॉक -PP/10 wt% CNF, (d) ब्लॉक-PP/20 wt% CNF, (e) होमो-PP/1 wt% CNF, (f) होमो-PP/5 wt% CNF, (g) होमो-PP /10 वजन।%% CNF, (h) HomoPP/20 wt% CNF (अनुपूरक सूचना देखें)।
हालांकि विभिन्न सांद्रता के बीच तुलना अनुचित है, जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है, हमने देखा कि ब्लॉक पीपी और होमो-पीपी में सीएनएफ ने करीब फैलाव प्रदर्शित किया।सभी सांद्रता के लिए, 1 wt% CNF को छोड़कर, CV मान एक कोमल ढाल ढलान के साथ 1.0 से कम थे।इसलिए, उन्हें अत्यधिक फैला हुआ माना जाता है।सामान्य तौर पर, कम सांद्रता पर छोटे विंडो आकार के लिए सीवी मान अधिक होता है।
औसत फिल्टर विंडो आकार और अभिन्न अवशोषण गुणांक के फैलाव गुणांक के बीच संबंध: (ए) ब्लॉक-पीपी / सीएनएफ, (बी) होमो-पीपी / सीएनएफ।
CNFs के साथ प्रबलित सम्मिश्रों के टेराहर्ट्ज़ ऑप्टिकल गुणों को प्राप्त किया गया है।अंजीर पर।6 विभिन्न CNF सांद्रता वाले कई PP / CNF कंपोजिट के ऑप्टिकल गुणों को दर्शाता है।जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।6a और 6b, सामान्य तौर पर, ब्लॉक PP और होमो-PP का टेराहर्ट्ज़ अपवर्तक सूचकांक CNF सांद्रता बढ़ने के साथ बढ़ता है।हालांकि, ओवरलैप के कारण 0 और 1 wt.% वाले नमूनों के बीच अंतर करना मुश्किल था।अपवर्तक सूचकांक के अलावा, हमने यह भी पुष्टि की कि बल्क पीपी और होमो-पीपी का टेराहर्ट्ज़ अवशोषण गुणांक CNF सांद्रता बढ़ने के साथ बढ़ता है।इसके अलावा, हम ध्रुवीकरण की दिशा की परवाह किए बिना, अवशोषण गुणांक के परिणामों पर 0 और 1 wt।% वाले नमूनों के बीच अंतर कर सकते हैं।
विभिन्न सीएनएफ सांद्रता वाले कई पीपी/सीएनएफ कंपोजिट के ऑप्टिकल गुण: (ए) ब्लॉक-पीपी/सीएनएफ का अपवर्तक सूचकांक, (बी) होमो-पीपी/सीएनएफ का अपवर्तक सूचकांक, (सी) ब्लॉक-पीपी/सीएनएफ का अवशोषण गुणांक, ( घ) अवशोषण गुणांक होमो-पीपी/यूएनवी।
हमने THz अवशोषण और CNF सांद्रता के बीच एक रैखिक संबंध की पुष्टि की।CNF सांद्रता और THz अवशोषण गुणांक के बीच संबंध Fig.7 में दिखाया गया है।ब्लॉक-पीपी और होमो-पीपी परिणामों ने THz अवशोषण और CNF एकाग्रता के बीच एक अच्छा रैखिक संबंध दिखाया।इस अच्छी रैखिकता का कारण इस प्रकार समझाया जा सकता है।UNV फाइबर का व्यास टेराहर्ट्ज़ वेवलेंथ रेंज की तुलना में बहुत छोटा है।इसलिए, नमूने में व्यावहारिक रूप से टेराहर्ट्ज़ तरंगों का कोई प्रकीर्णन नहीं है।उन नमूनों के लिए जो बिखराव नहीं करते हैं, अवशोषण और एकाग्रता में निम्नलिखित संबंध हैं (बीयर-लैंबर्ट कानून)27।
जहां A, ε, l, और c क्रमशः अवशोषण, दाढ़ अवशोषण, नमूना मैट्रिक्स के माध्यम से प्रकाश की प्रभावी पथ लंबाई और एकाग्रता हैं।यदि ε और l स्थिर हैं, तो अवशोषण एकाग्रता के समानुपाती होता है।
न्यूनतम वर्ग विधि द्वारा प्राप्त THz और CNF सांद्रता और रैखिक फिट में अवशोषण के बीच संबंध: (a) ब्लॉक-PP (1 THz), (b) ब्लॉक-PP (2 THz), (c) होमो-PP (1 THz) , (डी) होमो-पीपी (2 THz)।ठोस रेखा: रैखिक कम से कम वर्ग फ़िट होते हैं।
PP/CNF कंपोजिट के यांत्रिक गुण विभिन्न CNF सांद्रता पर प्राप्त किए गए थे।तन्य शक्ति, झुकने की शक्ति और झुकने के मापांक के लिए, नमूनों की संख्या 5 (N = 5) थी।चरपी प्रभाव शक्ति के लिए, नमूना आकार 10 (एन = 10) है।ये मान यांत्रिक शक्ति को मापने के लिए विनाशकारी परीक्षण मानकों (JIS: जापानी औद्योगिक मानक) के अनुसार हैं।अंजीर पर।चित्रा 8 यांत्रिक गुणों और सीएनएफ एकाग्रता के बीच संबंध दिखाता है, अनुमानित मूल्यों सहित, जहां चित्र 8 में दिखाए गए 1 THz अंशांकन वक्र से प्लॉट प्राप्त किए गए थे। 7ए, पी।घटता को सांद्रता (0% wt।, 1% wt।, 5% wt।, 10% wt। और 20% wt।) और यांत्रिक गुणों के बीच संबंध के आधार पर प्लॉट किया गया था।तितर बितर बिंदुओं को 0% wt।, 1% wt।, 5% wt।, 10% wt पर परिकलित सांद्रता बनाम यांत्रिक गुणों के ग्राफ पर प्लॉट किया जाता है।और 20% भार।
ब्लॉक-पीपी (सॉलिड लाइन) और होमो-पीपी (धराशायी लाइन) के यांत्रिक गुण सीएनएफ एकाग्रता के एक समारोह के रूप में, ब्लॉक-पीपी में सीएनएफ एकाग्रता ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण (त्रिकोण) से प्राप्त THz अवशोषण गुणांक से अनुमानित, ब्लॉक में सीएनएफ एकाग्रता- पीपी पीपी सीएनएफ एकाग्रता क्षैतिज ध्रुवीकरण (मंडलियों) से प्राप्त THz अवशोषण गुणांक से अनुमानित है, संबंधित पीपी में सीएनएफ एकाग्रता लंबवत ध्रुवीकरण (हीरे) से प्राप्त THz अवशोषण गुणांक से अनुमानित है, संबंधित में सीएनएफ एकाग्रता पीपी क्षैतिज ध्रुवीकरण से प्राप्त THz से अनुमानित अवशोषण गुणांक (वर्ग) का अनुमान है: (ए) तन्य शक्ति, (बी) फ्लेक्सुरल ताकत, (सी) फ्लेक्सुरल मापांक, (डी) चरपी प्रभाव शक्ति।
सामान्य तौर पर, जैसा कि चित्र 8 में दिखाया गया है, ब्लॉक पॉलीप्रोपाइलीन कंपोजिट के यांत्रिक गुण होमोपोलिमर पॉलीप्रोपाइलीन कंपोजिट से बेहतर हैं।चरपी के अनुसार पीपी ब्लॉक की प्रभाव शक्ति सीएनएफ की एकाग्रता में वृद्धि के साथ घट जाती है।ब्लॉक पीपी के मामले में, जब पीपी और एक सीएनएफ-युक्त मास्टरबैच (एमबी) को एक समग्र बनाने के लिए मिश्रित किया गया था, तो सीएनएफ ने पीपी चेन के साथ उलझनों का गठन किया था, हालांकि, कुछ पीपी चेन कॉपोलिमर से उलझ गए थे।इसके अलावा, फैलाव दबा दिया जाता है।नतीजतन, प्रभाव-अवशोषित कॉपोलीमर अपर्याप्त रूप से फैलाए गए सीएनएफ द्वारा बाधित होता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रभाव प्रतिरोध कम हो जाता है।होमोपोलिमर पीपी के मामले में, सीएनएफ और पीपी अच्छी तरह से फैले हुए हैं और सीएनएफ की नेटवर्क संरचना को कुशनिंग के लिए जिम्मेदार माना जाता है।
इसके अलावा, परिकलित CNF सांद्रता मानों को यांत्रिक गुणों और वास्तविक CNF सांद्रता के बीच संबंध दिखाने वाले वक्रों पर प्लॉट किया जाता है।ये परिणाम टेराहर्ट्ज़ ध्रुवीकरण से स्वतंत्र पाए गए।इस प्रकार, हम टेराहर्ट्ज़ मापों का उपयोग करते हुए, टेराहर्ट्ज़ ध्रुवीकरण की परवाह किए बिना, सीएनएफ-प्रबलित कंपोजिट के यांत्रिक गुणों की गैर-विनाशकारी जांच कर सकते हैं।
सीएनएफ-प्रबलित थर्माप्लास्टिक राल कंपोजिट में उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति सहित कई गुण हैं।सीएनएफ-प्रबलित सम्मिश्र के यांत्रिक गुण अतिरिक्त फाइबर की मात्रा से प्रभावित होते हैं।हम CNF के साथ प्रबलित कंपोजिट के यांत्रिक गुणों को प्राप्त करने के लिए टेराहर्ट्ज सूचना का उपयोग करके गैर-विनाशकारी परीक्षण की विधि को लागू करने का प्रस्ताव करते हैं।हमने देखा है कि आमतौर पर CNF कंपोजिट में जोड़े जाने वाले कॉम्पिटिबिलाइज़र THz माप को प्रभावित नहीं करते हैं।टेराहर्ट्ज़ रेंज में ध्रुवीकरण की परवाह किए बिना, हम CNF-प्रबलित कंपोजिट के यांत्रिक गुणों के गैर-विनाशकारी मूल्यांकन के लिए टेराहर्ट्ज़ रेंज में अवशोषण गुणांक का उपयोग कर सकते हैं।इसके अलावा, यह विधि यूएनवी ब्लॉक-पीपी (यूएनवी/ब्लॉक-पीपी) और यूएनवी होमो-पीपी (यूएनवी/होमो-पीपी) कंपोजिट पर लागू होती है।इस अध्ययन में अच्छे फैलाव वाले समग्र CNF नमूने तैयार किए गए।हालांकि, विनिर्माण स्थितियों के आधार पर, कंपोजिट में सीएनएफ कम अच्छी तरह से फैल सकता है।परिणामस्वरूप, खराब फैलाव के कारण CNF कंपोजिट के यांत्रिक गुणों में गिरावट आई।Terahertz इमेजिंग28 का उपयोग गैर-विनाशकारी रूप से CNF वितरण प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।हालाँकि, गहराई की दिशा में जानकारी संक्षेप और औसत है।आंतरिक संरचनाओं के 3डी पुनर्निर्माण के लिए THz टोमोग्राफी24 गहराई वितरण की पुष्टि कर सकता है।इस प्रकार, टेराहर्ट्ज़ इमेजिंग और टेराहर्ट्ज़ टोमोग्राफी विस्तृत जानकारी प्रदान करते हैं जिसके साथ हम सीएनएफ असमानता के कारण यांत्रिक गुणों के क्षरण की जांच कर सकते हैं।भविष्य में, हम CNF-प्रबलित कंपोजिट के लिए टेराहर्ट्ज़ इमेजिंग और टेराहर्ट्ज़ टोमोग्राफी का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं।
THz-TDS माप प्रणाली एक फेमटोसेकंड लेजर (कमरे का तापमान 25 °C, आर्द्रता 20%) पर आधारित है।फेमटोसेकंड लेजर बीम क्रमशः टेराहर्ट्ज तरंगों को उत्पन्न करने और पता लगाने के लिए एक बीम स्प्लिटर (बीआर) का उपयोग करके एक पंप बीम और एक जांच बीम में विभाजित होता है।पंप बीम एमिटर (फोटोरेसिस्टिव एंटीना) पर केंद्रित है।उत्पन्न टेराहर्ट्ज बीम नमूना स्थल पर केंद्रित है।फोकस्ड टेराहर्ट्ज़ बीम की कमर लगभग 1.5 मिमी (FWHM) होती है।टेराहर्ट्ज़ बीम तब नमूने के माध्यम से गुजरता है और इसे समतल किया जाता है।कोलिमेटेड बीम रिसीवर (फोटोकंडक्टिव एंटीना) तक पहुंचता है।THz-TDS माप विश्लेषण पद्धति में, समय डोमेन में संदर्भ सिग्नल और सिग्नल नमूने के प्राप्त टेराहर्ट्ज़ विद्युत क्षेत्र को जटिल आवृत्ति डोमेन (क्रमशः Eref(ω) और Esam(ω)) के विद्युत क्षेत्र में परिवर्तित किया जाता है। फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (FFT)।कॉम्प्लेक्स ट्रांसफर फ़ंक्शन टी (ω) को निम्नलिखित समीकरण 29 का उपयोग करके व्यक्त किया जा सकता है
जहाँ A संदर्भ और संदर्भ संकेतों के आयाम का अनुपात है, और φ संदर्भ और संदर्भ संकेतों के बीच का चरण अंतर है।तब अपवर्तक सूचकांक n(ω) और अवशोषण गुणांक α(ω) की गणना निम्नलिखित समीकरणों का उपयोग करके की जा सकती है:
वर्तमान अध्ययन के दौरान उत्पन्न और/या विश्लेषण किए गए डेटासेट उचित अनुरोध पर संबंधित लेखकों से उपलब्ध हैं।
अबे, के., इवामोटो, एस. और यानो, एच. लकड़ी से 15 एनएम की एक समान चौड़ाई के साथ सेलूलोज़ नैनोफाइबर प्राप्त करना। अबे, के., इवामोटो, एस. और यानो, एच. लकड़ी से 15 एनएम की एक समान चौड़ाई के साथ सेलूलोज़ नैनोफाइबर प्राप्त करना।अबे के., इवामोटो एस. और यानो एच. लकड़ी से 15 एनएम की एक समान चौड़ाई के साथ सेलूलोज़ नैनोफाइबर प्राप्त करना।अबे के., इवामोटो एस. और यानो एच. लकड़ी से 15 एनएम की एक समान चौड़ाई के साथ सेलूलोज़ नैनोफाइबर प्राप्त करना।बायोमैक्रोमोलेक्यूल्स 8, 3276–3278।https://doi.org/10.1021/bm700624p (2007)।
ली, के. एट अल।सेल्युलोज नैनोफिबर्स का संरेखण: मैक्रोस्कोपिक लाभ के लिए नैनोस्केल गुणों का शोषण।एसीएस नैनो 15, 3646–3673।https://doi.org/10.1021/acsnano.0c07613 (2021)।
अबे, के., टॉमोबे, वाई. और यानो, एच. फ्रीज/थॉ विधि के माध्यम से उत्पादित पॉलीविनाइल अल्कोहल जेल के यंग मॉड्यूलस पर सेल्युलोज नैनोफाइबर का प्रबलन प्रभाव। अबे, के., टॉमोबे, वाई. और यानो, एच. फ्रीज/थॉ विधि के माध्यम से उत्पादित पॉलीविनाइल अल्कोहल जेल के यंग मॉड्यूलस पर सेल्युलोज नैनोफाइबर का प्रबलन प्रभाव।अबे के., टॉमोबे वाई. और जानो एच. फ्रीजिंग/थॉइंग विधि द्वारा प्राप्त पॉलीविनाइल अल्कोहल जेल के यंग मापांक पर सेल्युलोज नैनोफाइबर के प्रभाव को मजबूत करता है। अबे, के., टॉमोबे, वाई. और यानो, एच. अबे, के., टॉमोबे, वाई. और यानो, एच. फ्रीजिंग द्वारा फ्रीजिंग पर सेल्युलोज नैनोफिबर्स का बढ़ा हुआ प्रभावअबे के., टॉमोबे वाई. और जानो एच. सेल्युलोज नैनोफिबर्स के साथ फ्रीज-पिघलना पॉलीविनाइल अल्कोहल जैल के यंग के मापांक में वृद्धि।जे पॉलीम।जलाशय https://doi.org/10.1007/s10965-020-02210-5 (2020)।
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