نانو کامپوزیت ها

صفحه 1:
۱ mele) gelec 

صفحه 2:
ساختمان‌ها و غشاهای. نانومتخلخل ( سایر ثانوکا مواد نانويوروس (داراى تخلخل نلنو) از جمله موادى هستند با منا باشند. اين را (فضای خالی) و اين فاز یا به طور اتفاقی پراکنده است و 0 قبلاً درباره نموندهاي بعضي از لين ساختمانها بحث ‎aeons‏ ا ل الل روا ا 0 كاربردهاي مهمي دارند. در این بخش, به طور کمي مفصل‌تر : ‎eee Naa TO ee I a haces ted‏ در اين مورد مىيردازيم. تغيير شكل يك ماده همكن از لحاظ شيميابي به ساختمان ملل[ | ‎Fes epee eee oe con cone rte REL ces‏ ‎SRE eee carne geen ree)‏ متفاوت می تواند برای لین کار به کار رود (شکل 129). پر ۱ ۱ 

صفحه 3:
1 ‏را سيان‎ eco yee aera EOP ‏بليمرهاى فشرده و همجنين ورقههاي ميكا و فلزات شيشكاى‎ ‏ل ا‎ Seal RCS ee Tere se eer قطر 01014-3/0) و بليمرهاى سيلكودكسترين (به قطر 0/ ‎Ld‏ ا ل الل مىكنئد. همجنين ابعاد منفذ كمتر از 03/0 ابعادى با شكافهاى منظم و نامنظم در جاما ‎“ere aa re reragec‏ ‎err eye maces‏ ۱ ‎ ‎ee le eee eed ‏كوجكتر ايفا كند بوه وقتى كازها ويا بخارها از هم جدا مى شولك يه متخلخل بدون نقص. دو مشکل را آشکار می سازد: , 1) خلق يا ایجاد منافذی با هندسه موضعی مطلوب . و ‎9 

صفحه 4:
مقايسه انواع غشاها ( يليمرى و سراميكى و غشاءهای پلیمری مفید در دمای پائین تر (20-100 درجه سا ‎Sn‏ ا 11 ا ‎yeeetcarly Pee phy age‏ ا ‎Treen cee nee EC Re‏ (مثلاً دماهای بالاه حلال‌ها و محیطهای خورنده) و ال براساس بركورسورهاى قيرى و يا بليمرى منا از لحاظ مشخصه و خصوصیات). خصوصیات ا 0 بررسى هاى فعلى در زميد 1 00 00 0 ‏ل ا‎ nt eke on] ‏نمون‌های شناخته شده تاکنون را برای مواد پلیمری نشان می دهد‎ 611 ‏نموندهايى از كاربردهاء عبارتند از تفكيى 602 از ي[1© در كاز‎ so clan ‏ی رد ری از‎ ٩ non ne Cie aromas rts) (oP 8]\ BP ee 

صفحه 5:
AVON) poe CUO ey apes areas) \ rapes 9 1 ‏های رو به رشد لاظ از‎ مشابه فرآيئد ساخت يا تشكيل ساختارهاى كربن ‎ao ey‏ ا ا ا ا ا ‎tle‏ ا ل رت متخلخل كه با عمل ‎re‏ شال من 00 | "7 ‏ل ا‎ 000 Oey ers Pere OC PLES FESO eae eee ee] 5 

صفحه 6:
مر 6 اا ا ا کاملاً منظم. مثل شبکه موجود در زئولیت‌ها (سایز منفذ ا ‎Te‏ ‎Date Ok Qc‏ ی ۱ ‎PT eee‏ و ای در یک آرايش نیمه منظم موازی» مانند لومینای آندی (با سایز منفذ حداقل در دامنه 10 ناومتر) و زئولیت‌های ‎eter Teo)‏ ۱ 3 

صفحه 7:
ل لك ی سازی هیدروژن. کاتالیتی و ا لين مواد عي ا ل ا ا ا الا ذراتى با كربن كرافيتى لاملار نوارى ث ‎voters‏ : dean ‏ال‎ Ley reed eeared ‏کر‎ os TER aa I ee hiss ‏مس اس‎ es 0 es oe برای آماده سازی چنین. ا ل 0 

صفحه 8:
‎er Y‏ را سا ‎Str 7 en Re EE‏ حرارت دادم شوتد ی ‎a ۱۳ ۰ ٩‏ شده و | ‎ ‏نیمه رساناها و غشاهای متخلخل فلزی, کا غشاء‌های فلزی. غشاهای مبتنی بر پالادیوم ت گونه‌های گازی از طریق شبکه فلزی کار می 5 ‏غشاهای کامپوزیت نیز وجود دارند ماده است که شامل غشا حجيم اذ ‏مواد. کامپوزیت متشکل ز ماده ما دم دیسپرسیون (پراکندگی) مادهنلنو پوروس آستاندارد ( ۱۳ و 

صفحه 9:
ا ا 0 جمع شده (در طول فلش‌ها) که به طور فشرده ای با هم متراکم شدند. بین لایه‌های غش مخلوط آب نمک است. تقلید با شبیه سازی بیان می کند که فشار می تواند انقال ‎eRe eee eae ORO we EE:‏ ۱ نانو تيوبها نشان داده شده. جنين طرحهاى متخلخل كاربردهاى متعددى دارند مثل توليد دارو و .... ۸ 

صفحه 10:
شکل 1-31- شماتیک سطح اتمی ساختمان نانو متخلخل با ذرات فلز باردار . مساحت سطحی بالای مواد کربن متخلخل برای نگهداری ذرات کاتالیست فلزى براكنده جهت استفاده ‎Ree pe eee Sure n eae‏ 

صفحه 11:
تولید غشاهای آلومینیوم : غشاهای آلومینیوم با منفذ مستقیم (که در آماده و تلئو لوله‌ها به کار می رود) با اکستدان ون اند می شوند. اینکار در عمل با الکترولیز محلهلی از ! ‎riod 0 3‏ ۱ ۲ ا ا ل حل کردن آلومینا دارند. هما 1 ‎Ore ed‏ ‎SS ea‏ و ۲ سایزهای منفذ در دامنه ۳۹25-10 معمولا تخلخل‌هایی ضخامت لایه در دامنه 100-10 ۱۸۲2 ایجاد می کند. ‎eae‏ كار تفکیک که به منافذ کوچک نیاز دارند. ترجیحاً از روش رشد و توت ‎rea eae‏ ۱ 

صفحه 12:
علاوه بر عدم تقارن ايجاد شده توسط رو ‎CO ee eee ad‏ Les yp gdh 9 d95 (oo (See ‏روندهای اصلی تولید نیز تست می شوند.‎ )516 ‏مثل استفاده از الگوی اصلی (ساخته شده از‎ 1 ‏ل د‎ 5 ‏عروی مساحت وسیع‎ با ابعادی در ردیف eer 5 5 le pa ie ‏دست نيا‎ ۱ eR UeqNWN pomp ries 7 eee ns ee eter ees ‏ا ل 7 د كه ساختا لا‎ J aa aera ie, EE Batra Aer Nesey ey (ees, se ۳ ae ‏شکل «که سایزهای منفذ قابل طرح‎ ‏ا ا 1 ا ل‎ 0 heey cay 

صفحه 13:
غشاهای آلومینا با منفذ راست. به صورت الگوهلیی رفته اند که در تولید آنها از آیکاری غیرالکتریکی اد الكوهاى ميانجى و اوليه را غير فعال مى كند . eg Cee oy ‏مواد نلنو متخلخل‎ Seale eis em aE ت‌های مغناطیسی با پراکندگی ذره : نانو کامپوزیت‌های مغناطیسی که در آنها گوه‌های 00 نانو کامپوز هستند که به نانو کامپوزیت‌های مفتاطسی مار ۱۳۲ iv 

صفحه 14:
‎ue. Galo (|‏ هم ‎a ۲ ata‏ ‎sas‏ ۰ ‏يسماند مى تولند تا بالى 0/8 باشد و ايزوترويى 0/5 است. ‎cee) Oe‏ شامل مقناطيسيهاى ‎re ‎SER aa oe ‎۳ Ron es ‏رای‎ ‏به طور كلىء يسماند زدليى با كاهش ثلبت تبادل در مقايسه با واكذ ‏ا ات به سايز نانو عمدتاً سازه هاى دلنة ‎Vi | SPCR UT tee enue aime ‏تک حوزه‎ ‏سایز دانه | ولين در صورتى است كه دانةها ل اما وق ‎aa 0‏ ۳9 و واکنش تبادل شروع می شود. پسماند زدلیی با سایز دلنه کا ‎ 

صفحه 15:


 ساختمان‌ها و غشاهای نانومتخلخل ( ساير نانوكامپوزيت‌ها ) : ‏ مواد نانوپوروس (دارای تخلخل نانو) از جمله موادی هستند با منافذی كه شامل ابعادی در مقياس نانو می باشند .اين مواد به شيوه‌های متعددي جزو نانوكامپوزيت‌ها در نظر گرفته مي‌شوند چون يك فاز دارند (فضای خالی) و اين فاز يا به طور اتفاقی پراكنده است و يا در يك ماتريس جامد منظم شده است. قب ً ال درباره نمونه‌هاي بعضي از اين ساختمان‌ها بحث شده است ،مثل نانوتيوب‌هاي كربن توخالي همراه با كانال‌هاي توخالي مستقيم و يا الگوهاي آلومينيوم متخلخل ساخته شده با متودهاي الكتروليتي .نمونه‌هايي از توزي ع منف ذ اتفاق ي عبارتن د از زئوليت‌ه ا ،س يليس مزوپوروس و س يليسيم متخلخ ل که هم ه آن‌ها كاربردهاي مهمي دارند. در اين بخش ،به طور كمي مفص ل‌تر درباره اهمیت انتخاب ساختمان‌ها در حوزه نانوكامپوزيت‌ها بحث می‌كنيم .توضيح انحصاری درباره مواد متخلخل و غشاها ورای هدف اين مقاله است وما به یک توضیح کلی در این مورد می‌پردازيم. تغيير شكل يك ماده همگن از لحاظ شيميايي به ساختمان متخلخل و يا شكلی از ساختار منفذ كنترل كننده واكنش شيميايي وابسته است که مطلبی چالش‌پذير می باشد ،زیرا همگنی شيميايی و قابليت انتخاب در طول چنين فرآيند‌هايی به شکل هماهنگ عمل نمی کند .با اين حال ،چندين استراتژی متفاوت می تواند برای این کار به كار رود (شكل .)1-29 ‏ نمونه‌ها عبارتند از زئوليت (قطر منفذ ،)nm4/0-3/0فويل‌های Alتبديل شده به آلومینیوم و دارای ‏ ‏ ‏ ۱  غشاهاي ی ب ا مناف ذ مس تقيم (ب ه قط ر )nm250-7تولید شده ب ه وس یله الكتروشيمی ،غشاهای پليمرهای فشرده و همچنين ورقه‌هاي ميكا و فلزات شيشه‌ای عمل كرده با پرتوافكنی و يا ذره (مثل آهن) ،پرتوهايی كه منافذ مستقيم را رشد می‌دهند (حفاری شيميايی) ،ساختمان‌های كربن متخلخل توليد شده با كربونيزاسيون پركورسورهاي پليمری مناسب و متعاقباً در معرض واكنش اكتيواسيون (به قطر )nm4-3/0و پليمرهای سيلكودكسترين (به قطر )nm8/0 ‏ س ايزهای منف ذ در س اختمان‌های پوروس (متخلخ ل) و غشاءه ا از nm3/0ت ا m10تغيير می‌كنند .همچنین ابعاد منفذ کمتر از nm4/0-3/0ممكن است در نظر گرفته شوند ،ا ّم ا اينها، ابعادی با شكاف‌های منظم و نامنظم در جامدات هستند .با اين حال ،حد باالیی m3/0منافذی با اکثر غشاءها را تحت پوشش قرار می دهد .یکنواختی سایز منفذ (و توزیع) برای کاربردهایی مثل تفکیک‌ها برمبنای مقیاس هر سایز ،کامال مشهود است. ‏ عالوه بر این ،مشخصه شیمیایی و فیزیکی سطوح منافذ می تواند نقش بسزایی را در سایزهای منافذ کوچکتر ایفا کند بویژه وقتی گازها و یا بخارها از هم جدا می شوند .به طور کلی ،ساختن یک غشاء متخلخل بدون نقص ،دو مشکل را آشکار می سازد: )1خلق یا ایجاد منافذی با هندسه موضعی مطلوب . )2قوی بودن مکانیکی در حالیکه آرایش موضعی روی فواصل ماکروسکوپی تکرار می شوند . ‏ ‏ ۲  مقایسه انواع غشاها ( پلیمری و سرامیکی و : ) ... ‏ غشاءهای پلیمری مفید در دمای پائین تر ( 20-100درجه سانتیگراد) و برای کاربردهای روتین بزرگ مقیاس ،طبقه مهمی از مواد متخلخل هستند .ساختن غشاهای سرامیکی در مقایسه با اجزاء متقابل پلیمری شان ،معموال شکننده تر و گرانتر و سخت ترند. از سوی دیگر ،غشاهای سرامیکی تمایل دارند تا در برابر شرایط تفکیک خشن و دشوارتر مقاوم باشند (مث ً ال دماهای باال ،حالل‌ه ا و محیط‌های خورنده) و اغل ب ب ه راحت ی تمیز م ی شوند .غشاهای کربن براساس پرکورسورهای قیری و یا پلیمری مناسب هستند و بین غشاهای سرامیکی و پلیمری واسطه اند ( از لحاظ مشخصه و خصوصیات) .خصوصیات غشاهای کربن ،به خصوصیات اجزاء متقابل سرامیکی شان نزدیکترند که شامل دمای باال و پایداری شیمیایی (به جز در محیط‌های اکسیدکننده درد ماهای -400 >350درجه سانتیگراد) می شوند. ‏ بررسی های فعلی در زمینه غشاهای کربن اساساً به غشاءهای مناسب برای تفکیک‌های گاز معطوف شده است زیرا حداقل برای تفکیک هوا ( گاز ) این غشاها ترکیبی از قابلیت نفوذ و انتخاب پذیری برتر از نمونه‌های شناخته شده تاکنون را برای مواد پلیمری نشان می دهد. نمونه‌هایی از کاربردها ،عبارتند از تفکیک CO2از CH4در گاز ،Land fillتولید هوای غنی از اکسیژن و تفکیک پروپیلن از پروپان ،در نتیجه بعضی از مسیرها برای آماده سازی و یا ساختمان نهایی شان ،غشاهای BNو ،Sicپلی بین غشاهای سرامیکی و کربن تشکیل می دهند. ‏ ‏ ۳  چون BNبه علت وجود مقاومت اکسیداتیو (اکسیدکننده) برتر از Cمی باشد بنابراین نمونه های رو به رشد BNاز غشا ،Cبه طور بالقوه ای جالب اند. ‏ مشاب ه فرآین د س اخت یا تشکیل س اختارهای کرب ن متخلخ ل از قیر و س ایر پروکورسورها، پرکورس ورهای آل ی مناس ب را م ی توان برای فیبرهای BNپیدا کرد .رس وب یک پلیمر ارگانوس یلیسیم پرکورس ور و یا الیگوم ر (مث ل پل ی کربوس یالن) روی زیرالیه‌های سرامیکی متخلخل که با عمل پیرولیز دنبال می شود ،می تواند برای تشکیل کاربید سیلیسیم و یا الیه‌های فوقانی سرامیکی حاوی Si-O-Cدرغشا‌های کامپوزیت به کار رود .منافذ از سایز کمتر از یک نانومتر نیز می توانند تولید شوند که این مورد به پرکورسور و به نوع عمل آوری آن بستگی دارد. ‏ در سال‌های اخیر ،آرایه‌هایی براساس نانو تیوب کربن تک دیواره و خودبخود جمع شده ،برای غشاها پیشنهاد شده اند (شکل .)1-30 ‏ اعمال غشا براساس انتقال کمیتی آب از طریق نانو تیوب‌ها است (سایز منفذ < ،)1nmکه انتقال آب را در ساختمان‌های فیزیولوژیکی از طریق تیوب‌های موجود با ابعاد مشابه ،تقلید می کند. ۴ a b c d e ۵  چندین شکل از کربن‌های نانو ساختاری معین شده (شکل ،)1-31وجود دارد که این اشکال کاربردهای عملی مهمی دارند ،مث ً ال رشد و توسعه سیستم‌های ذخیره سازی هیدروژن ،کاتالیتی و الکترولیتی این مواد می توانند با کلوئید زایی حرارتی کاربیدهای متفاوت ،سنتز شوند. ‏ تا کنون سنتز کربن نانو متخلخل (نانو پوروس) امکان پذیر بوده است ،که شامل نانو ذراتی ب ا کربن گرافیتی المالر نواری شکل و چن د جداری و کرب ن توربوستراتی هستند . ‏ کربن غیرمتبلور نانوپوروس از کربن دارای مساحت سطحی بسیار باال با توزیع سایز منفذ بسیار باریک و قابل تنظیم تشکیل شده است و در کاربردهایی مثل تولید فوق خازن‌ها و جاذب‌های ویژه ،مناسب است .تکنیک‌های سنتز مبتنی بر الگو (مثل کوارتز ،سیلیکات‌ها) نیز می توانند برای آماده سازی چنین موادی بکار روند. ‏ ساختمان‌هایی مثل سیلیکات آلومینیوم مزوپوروس (نیمه متخلخل) و یا سیلیس ۶  نانوپوروس ،آرایه‌های منظم شده ای از ساختمان‌های باز دارند که به طور اتفاقی با منافذ به هم وصل شدند (سایز منفذ < .)3/5nmمنافذ می توانند با حالل‌های آلی پر شده و حرارت داده شون د س پس در دمای باال پیرولیز شده و نهایتاً الگ و حکاری شده ،تا کربن‌های نانو متخلخل تولید گردد. ‏ نیم ه رس اناها و غشاهای متخلخ ل فلزی ،کاربردهای ویژ ه ای دارند .مهمترین نمونه غشاء‌های فلزی ،غشاهای مبتنی بر پاالدیوم تفکیکی است که بر مبنای انتشار منتخب گونه‌های گازی از طریق شبکه فلزی کار می کند. ‏ غشاهای کامپوزیت نیز وجود دارند که در آن یک یا چند الیه فوقانی و مدفون شده در ماده است که شامل غشا حجیم اضافه می باشد . ‏ حداقل یکی از الیه‌ها ،نقش فعالی را در تفکیک ایفا می کند و التیام دهنده نقایص است. ‏ مواد کامپوزیت متشکل از ماده ماتریس (که در بیشت ر موارد پلیم ر است) و دیسپرسیون (پراکندگی) ماده نانو پوروس استاندارد (مثل زئولیت یا کربن ریز متخلخل) نیز می تواند در عمل کاتالیزور و کاربردهای تفکیک مفید باشد. 7 ۸ ۹  تولید غشاهای آلومینیوم : ‏ غشاهای آلومینیوم با منفذ مستقیم (که در آماده سازی الگوها برای رشد نانو سیم‌ها و نانو لوله‌ها به کار می رود) با اکسیداسیون آندی فویل‌های آلومینیوم نازک آماده می شوند ،اینکار در عمل با الکترولیز محلولی از اسید اکسالیک ،فسفریک ،کلرومیک و یا سولفوریک صورت می گیرد. ‏ الکترولیت در میان آن دسته از موادی انتخاب می شود که ظرفیتی مشخص برای حل کردن آلومین ا دارند .همانطور که الکترولیز پیشرفت می کند ،سازمان دهی خودبخودی رخ می دهد ،اکسید آلومینیوم ساخته شده در آند ،دستخوش توزیع فضایی قرار می گیرد .به این ترتیب نوعی ساختمان خانه زنبوری همراه با منافذ مستقیمی که در آرایش تقریباً شش ضلعی توزیع شده اند ایجاد می شود . ‏ سایزهای منفذ در دامنه nm25-10معموال تخلخل‌هایی در ردیف 0/2-0/3و ضخام ت الیه در دامن ه m 100-10ایجاد م ی کند .در مورد کاربردهای تفکیک که به منافذ کوچک نیاز دارند ،ترجیحاً از روش رشد و توسعه انواع غیر متقارن غشاهای آلومینا استفاده می شود . ۱۰  ‏ ‏ ‏ عالوه بر عدم تقارن ایجاد شده توسط رسوب گذاری‌ها ،پارامترهای دیگر نیز در طول رشد تغییر می کنند ،به ویژه تغییرات ولتاژ که به این ترتیب عدم تقارن ممکن می شود و عالوه بر ساختمان‌های آلومینایی متخلخل آندی ایجاد شده، روندهای اصلی تولید نیز تست می شوند. مثل استفاده از الگوی اصلی (ساخته شده از ،)SiCهمراه با سایز نانو برای ایجاد بافت‌های سطح معین که شکل گیری کانال‌های منفذ بدون نقص را به نسبت باال ،روی مساحت وسیع سطحی امکان پذیر می کند .آرایه‌های کانال منظم بلندمدت با ابعادی در ردیف میلی متر نیز می توانند به دست آیند که شامل نسبت‌های باالی 150برای هر کانال می شوند . گرچه ضخامت محدود شده ای با روند آندی شدن آلومینیوم ،ایجاد می شود و غشاهای تولید شده را جزء کاندیدهای دس ت نیافتن ی برای اس تفاده به عنوان غشاهای تفکیک گاز م ی س ازد ،ام ا بیشت ر تحقیقات ب ه تولید ساختمان‌های سرامیکی غیرمتقارن اختصاص یافته اند که ساختمان‌هایی با الیه‌های عملکردی اضافی برای عملکردهای ویژه رسوب می باشند . میکروکریستال‌های جهت دار ساختمان‌های فسفات متخلخل و جامدات زئولیت شکل (که سایزهای منفذ قابل طرح nm20-2دارن د) روی سطح غشاء‌های آلومینا با منفذ مستقیم و راست می توانند رشد کنند تا قابلیت عملکرد بهتری را در کاربردهای تفکیک فراهم نمایند. ۱۱  غشاهای آلومینا با منفذ راست ،به صورت الگوهایی برای تولید غشاء فلزی متخلخل به کار رفته اند که در تولید آنها از آبکاری غیرالکتریکی استفاده شده است که مراحل حل شدن، الگوهای میانجی و اولیه را غیر فعال می کند . ‏ مواد نانو متخلخل پلیمری و مواد نانو کامپوزیت ،تکنولوژی تولید غشاهای پلیمری را به طور جدی پیشرفت و بهبود داده اند ،در یک حالت کام ً ال معکوس از نقش‌های اصلی برای ماده سرامیکی و آلی در تشکیل مواد منتخب بخار یا گاز ارگانیزه شده ،می توان کانال‌های مواد زئولیت مانند را با فازهای آلی فعال محدود شده از لحاظ ابعادی تصفیه کرد .زئولیت غیرآلی نیز می تواند برای تشکیل ساختمان‌های متخلخل دیگر از جمله برای کربن‌های متخلخل به کار رود که در این روش یک ساختمان زئولیت در معرض گاز پیرولین قرار می گیرد و در دمای باال پس از کربن زدایی و شستشو با اسید ،ماده کربن نانو متخلخل یا ریز متخلخل به دست می آید. ‏ ‏ نانو کامپوزیت‌های مغناطیسی با پراکندگی ذره : نان و کامپوزیت‌های مغناطیس ی که در آنه ا گونه‌های مغناطیس ی درون ماتریس‌های مغناطیسی و یا نانو مغناطیسی پراکنده شدند ،عم ً ال بسیار مفیدند ولی مواردی مثل ثبت مغناطیسی ،مقاومت مغناطیسی زیاد و خنک سازی مغناطیسی از جمله محدوده‌های مهم هستند که به نانو کامپوزیت‌های مغناطیسی مربوط هستند . ۱۲  ‏ ‏ ‏ مغناطیس‌های نانو کامپوزیت با سیستم‌های ماتریسی تبدیل به ذره مغناطیسی شده اند و مورد توجه زیادی قرار گرفتند زیرا این نانو کامپوزیت ها محصولی با انرژی باال بوده که ( max)BHو پسماند (پایدار مغناطیسی) باالیی هم دارند (همراه با جفت شدن و تبادل در سطوح تداخل جدا کننده فازهای مغناطیسی سخت و نرم) ،که این ویژگی‌ها در رابطه با مواد مغناطیسی قراردادی اند. افزایش پسماند می تواند تا باالی 0/8باشد و مغناطیسی شدن اشباع در مقایسه با ارزش ایزوتروپی 0/5است .بسیاری از گزارش‌ها ،در رابطه با خصوصیات مغناطیسی افزایش یافته شامل مغناطیس‌های نانو کامپوزیت از جنس فازهای مغناطیسی سخت می باشند ،مثل ،Nd2Fe14B، Sm2Fe17N3در ماتریس‌های مغناطیس نرم (مثل .)a-Fe اثر استحکام واکنش تبادل بین دانه ای در این مواد مهم است و خصوصیات مغناطیس‌های نان و کامپوزیت را تح ت تاثیر قرار م ی ده د ،خص وصیاتی مث ل پس ماند زدایی و تولید محصولی با حداکثر انرژی .کاهش سایز دانه ای ماده و کاهش واکنش تبادل بین دانه ای، حداکثر انرژی را تا KJm-3200باال می برد. به طور کلی ،پسماند زدایی با کاهش ثابت تبادل در مقایسه با واکنش تبادل بین دانه ای، افزایش می یابد .ذرات مغناطیسی به سایز نانو عمدتاً سازه های دانه ای کوچکتر از ذره تک حوزه ای بحرانی دارند .عمدتاً در زمینه‌های نانو کامپوزیت مغناطیس ،پسماند زدایی با سایز دانه افزایش می یابد و این در صورتی است که دانه‌ها جدا شوند اما وقتی دانه‌ها با هم تماس می یابند و واکنش تبادل شروع می شود ،پسماند زدایی با سایز دانه کاهش می یابد. ۱۳