دانلود مقالات سرامیک

بكارگيري نانوالياف كربن بواسطه استحكام، مقاومت حرارتي و رسانايي الكتريكي بالا در ساخت نانوكامپوزيت ها بعنوان ماده تقويت كننده بسيار مورد توجه قرار گرفته است. نانوالياف كربني كه در سالهاي اخير مورد توجه بوده و در پاره اي از موارد تجاري نيز گشته اند به روش ته نشيني و لايه گذاري بخارات كربن (CVD) بوده كه قطر آنها كمتر از 10 نانومتر مي باشد. علي رغم خواص فوق العاده اين مواد قيمت بسيار بالايي داشته كه در بسياري موارد كاربرد آنها را محدود مي نمايد. از اين روي اخيرا نانوالياف كربني بر پايه كربونيزاسيون نانوالياف توليد شده بروش الكتروريسي از مواد آلي مانند قير،ريون و اكثرا پلي اكريلونيتريل مورد تحقيق قرار گرفته اند. نانوالياف كربني ساخته شده به اين روش بواسطه قطر بالاتر در مقايسه با نانوتيوبها بسيار ارزانتر مي باشند. هدف از تحقيق حاضر تهيه نانوالياف كربني بر پايه نانوالياف توليد شده از پليمر پلي اكريلونيتريل شركت پلي اكريل و تاثير عوامل فرايندي بر ساختار آن مي باشد. بدين منظور ابتدا نانوالياف پلي اكريلونيتريل آرايش يافته در يك جهت با استفاده از فرايند الكتروريسي محلول پلي كريلونيتريل با حلال N،N  دي متيل فرماميد (DMF) تهيه شد و مورفولوژي و آرايش يافتگي آنها با كمك ميكروسكپي الكتروني SEM مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج بدست آمده نشان داد كه نمونه هاي نانوالياف بدست آمده داراي قطري در محدوده 400-180 نانومتر بوده و آرايش يافتگي مناسبي دارند. پس از بهينه سازي فرايند الكتروريسي نمونه هايي از نانوالياف جهت توليد نانوالياف كربني تهيه و در يك كوره تيوبي مورد آزمون قرار گرفتند. تهيه نانوالياف كربني در دو مرحله عمليات حرارتي مجزا در كوره انجام شد. در مرحله اول عمليات حرارتي نمونه هاي نانوالياف در دماي250-290^oC  و تحت اتمسفر هوا و در زمانهاي مختلف جهت پايدارسازي نمونه ها صورت گرفت و تغييرات ساختاري نمونه ها با كمك ميكروسكپي الكتروني و طيف سنجي FTIR مورد مطالعه قرار گرفت. تصاوير SEM نمونه ها پس از پايدارسازي نشان داد قطر الياف در مقايسه با قطر الياف قبل از عمليات حرارتي كاهش يافته است منتها الياف در بعضي قسمتها به هم مي چسبند كه اين اتفاق با افزايش دماي پايدارسازي نانوالياف بيشتر رخ مي دهد. همچنين نتايج طيف سنجي FTIR نيز نشان داد كه با پيشرفت مرحله پايدارسازي الياف، ارتفاع پيك در منطقه2241cm^-1  كاهش نشان مي يابد. نانوالياف پايدارشده در مرحله بعدي عمليات حرارتي درمحدوده دماي 950-1100^oC  تحت اتمسفر آرگون در يك كوره تيوبي كربنيزه شدند. نتايج طيف سنجي FTIR و همچنينXRD  نشان داد كه كربونيزاسيون تا حدود زيادي صورت گرفته به نحوي كه در طيف ياد شده پيك جذبي و همچنين تفرق ناشي از كريستالهاي پليمر مشاهده نگرديد.