تحلیل عددی و بهینه سازی رشد نانولوله های کربنی با روش رسوب بخار شیمیایی درفشاراتمسفر

نانولوله های کربنی به دلیل خواص فیزیکی، حرارتی و الکتریکی فوق العاده ، در طراحی قطعات الکترونیکی و میکروالکترومکانیکی، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. یکی از مهمترین تنگناها در تولید این نانوماده، تولید بالا با قیمت موثر می باشد که موضوع تحقیق بسیاری از پژوهشگران در دهه اخیر است. یکی از پرکاربردترین روش های تولید نانولوله کربنی، روش رسوب بخار شیمیایی (cvd) است که تولید نانولوله کربنی در حجم زیاد را امکان پذیر می سازد. نرخ تولید در این روش به پارامترهای مختلفی بستگی دارد. این پژوهش با استفاده از تحلیل عددی، به بررسی و مدل سازی پدیده های حاکم در تولید نانولوله ی کربنی در راکتورcvd می-پردازد. در تحلیل نتایج، علاوه بر نرخ تولید، یکنواختی طول نانولوله های کربنی تولید شده نیز به عنوان پارامتری مهم مورد بررسی قرار می گیرد. در ادامه تاثیر دمای کوره، نرخ جریان مخلوط گاز ورودی، غلظت هیدروکربن ورودی، فشار، دمای مخلوط گاز ورودی و دمای پیش گرمکن، بر میزان تولید نانولوله کربنی مورد بررسی قرار می گیرد و نتایج تحلیل می گردد. در جهت بهینه سازی روش مورد استفاده، در مرحله بعد با استفاده از روش تاگوچی، شرایط بهینه برای رسیدن به نرخ تولید بالاتر نانولوله انتخاب می شود. نتایج و تحلیل های بدست آمده، قابل استفاده در صنایع مرتبط با تولید نانولوله کربنی است و تاثیر بسزایی در فهم رفتار و چگونگی رشد نانولوله کربنی و در نتیجه حل تنگنای این حوزه، مبنی بر تولید بالا با قیمت موثر، خواهد داشت.