ساخت الیاف کربن از الیاف پلی‌اکریلونیتریل، خصوصیات و کاربردهای آن‌ها

آرمان صدقی; رضا اسلامی فارسانی; علی شکوه فر

ساخت الیاف کربن از الیاف پلی‌اکریلونیتریل، خصوصیات و کاربردهای آن‌ها

محل انتشار: ششمین کنگره سرامیک ایران

سال انتشار: 1386

نوع سند: مقاله کنفرانسی

زبان: فارسی

مشاهده: 8,322

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

دریافت فایل کامل مقاله

صدور گواهی نمایه سازی
من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

https://civilica.com/doc/21972

شناسه ملی سند علمی:

ICC06_083

تاریخ نمایه سازی: 11 دی 1385

چکیده مقاله:

الیاف کربن الیافی به قطر 6 تا 10 میکرومتر و دارای حداقل %93 کربن هستند و ساختار آن از آرایه های کربن کاملاً جهت دار شکل گرفته است . گرچه روش ساخت الیاف کربن متنوع است ولی تنها روش های تجاری ساخت الیاف فوق استفاده از پیش زمینه های آلی از قبیل ریون ، پلی اکریلونیتریل (PAN) و قیر و تجزیه حرارتی آنها می باشد . عمده الیاف کربن از پیش زمینه الیاف اکریلونیتریل تولید می گردند . تولید الیاف کربن از پیش زمینه الیاف اکریلونیتریل شامل سه مرحله می باشد . در مرحله اول الیاف اکریلونیتریل تجاری و یا ویژه در محیط اکسیدی ساختاری نردبانی شکل پیدا کرده و غیر قابل ذوب می گردند . در مرحله دوم با عملیات حرارتی در محیط خنثی، ساختار آلی آنها عمده مواد غیر کربنی خود را از دست داده و ساختاری کربنی پیدا می کند . در مرحله سوم با عملیات حرارت ی در محیط خنثی در دماهای بالاتر از 1200 o C ، خواص مکانیکی و برخی خصوصیات فیزیکی الیاف بهبود داده می شوند . پارامترهای این فرآیند زیاد و عوامل موثر بر خواص نهایی الیاف کربن متنوعند لذا نیاز به بررسی دقیق تری دارند . از سوی دیگر ایجاد هر گونه تغییر در مواد اولی ه و روش های ساخت سبب تغییر در کار بردهای نهایی این الیاف می گردد . در این مقاله با توجه به تجربیات پژوهشی و صنعتی قبلی در زمینه ساخت الیاف کربن، پارامترهای متعدد موثر در فرآیند ساخت این الیاف بدقت بررسی شده و نحوه تغییرات در خصوصیات و ساختار در اثر تغییر پار امترهای ساخت تحلیل می گردد . در ادامه پارامترهای بهینه برای ساخت الیاف کربن ارائه شده و با توجه به خصوصیات و ساختار بدست آمده، کاربردهای متنوع این محصولات مورد بررسی قرار می گیرند .

کلیدواژه ها:

الیاف ﮎربن ، الیاف پلی اﮎریلونیتریل ، پایدارسازی ، کربونیزاسیون ، خواص ، کاربرد

نویسندگان

آرمان صدقی

گروه مهندسی مواد، دانشگاه بین المللی امام خمینی

رضا اسلامی فارسانی

گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

علی شکوه فر

گروه مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :

P. J. Walsh, "ASM Handbook- Composites", (Ohio: ASM International, 2001). ...
C. Hawthorne, "Carbon Fiber Future", Metropolis Magazine, 1-3 (2003). ...
T. G.Reinhart, et al., *Engineered Materials Handbook- Composites", (Ohio: ASM ...
A. Kelly, et al., "Concise Encyclopedia of Composite Materials", (Oxford: ...
J. B.Donnet, "Carbon Fibers", (Marcel & Dekker Inc., 1984). ...
E. Fitzer, "PAN _ Based Carbon Fibers- Present State and ...
V. I. Kostikov, "Fiber Science & Technology", (London: Chapman & ...
E. Fitzer and M.heym, "Carbon Fibers - The Outlook", Chemistry ...
J. Delmonte, "Carbon and Graphite Fiber Composites", (Van Nostrand Reinhold, ...
S. M.Lee, "International Encyclopedia of Composites", (VCH Publishers Inc., 1990). ...
R. C.Bansal and J.B.Donnet, "Pyrolytic Formation of High Performance Carbon ...
P. Rajalingam and G _ Radhakri shnam, _ _ Po ...
Y. Matsumura, et al., "Process for Producing Carbon Fibers Having ...
O. Yoshinari, "Process for Producing Preoxidized Fibers from Acrylic Fibers", ...
O.P.Bahl, et al., "Recent Advances in Carbon Fiber Technology", J. ...
K.Morita, et al., "Process for Producing Carbon Fibers from Organic ...
M.J.Ram, et al., "Process for the Conversation of Stabilized Acrylic ...
Y.Matsuhisa, et al., "Carbon Fiber Made from Acrylic Fiber & ...
Y.Matsuhisa, et al., "Carbon Fiber Made from Acrylic Fiber & ...
Jr. Paul and T.James "High Modulus PAN _ Based Carbon ...
P.J.Goodhew, A.JI.Clarke and J.E.Bailey, "A Review of the Fabrication and ...
T.H.Ko, et al., "Preparation of Graphite Fibers from a Modified ...
R.Prescott, et al., "Process for the M anufacturing of Continuous ...
T.Ohsaki, "A Process for Preparing a Carbon Fiber of High ...
M.Nakatani, et al., "Carbon Fibers Having High Tenacity and High ...
M. V.McCabe, "Pretreatment of PAN Fiber" U.S.Pat. No. 4661336 (1987). ...
Y. Tsunoda, "Method for the Preparation of Flexible Carbon Fiber", ...
R. J.Diefendorf, "High Modulus Carbon Fiber Processes", Rensselaer Polytechnic Institute, ...
C.M.Clarke, "Process for the Continuous Carbonization and G raphitization of ...
R.Fukushima, "Method for the Preparation of Carbon Fibers", U.S.Pat. No. ...
S.Bahrami & P.Bajaj, "High _ Performance Acrylic Fibers", J. of ...
_ M.Ezekiel, "Formation of Very High Modulus Graphite Fibers from ...
G. Lubin, "Handbook of Composites", (Van Nostrand Reinhold, 1982). 43. ...
A.Fourdeux, et al., "General Structural Features of Carbon Fibres", Plast. ...
A. Oberlin and M. Oberlin, "Microtexture and Structure of Carbon ...
M.C.Paiva, et al., "Mechanical, Surface and Interfacial Characteri sation of ...
M.K.Jain and A. S.Abhiraman, "Conversion of Acrylonitrile _ Based Precursor ...
S. Damodaran, et al., "Chemical and Physical Aspects of the ...
R. J.Diefendorf and E.Tokarsky, "High Performance Carbon Fibers", Polym., 15: ...
D.J.Johnson, "Structure- Property Relationships in Carbon Fibers", J. of Physics ...
S .K. M ukhopadhyay and Y.Zhu, "Structure - Property Relationships ...
E. Fitzer, "Carbon Fibers and Their Composites", (Springer- Verlag, 1986). ...
T.Hiramatsu and K.I.Morita, "Process for Producing Carbon Fiber", U.S.Pat. 4237109 ...
R.B.Mathur, J.Mittal and O.P.Bahl, _ Characteri stics of KMNO4 Modified ...
W.Sweeny, "Cyclization of Acrylic Fiber", E. Pat. No.0169690B 1 (1989). ...
R.B.Mathur, O.P.Bahl & K.D.Kundra, _ C h arac terization of ...
R.B.Mathur, T.L.Dhami and O.P.Bahl, "Shrinkage Behaviour of Modified PAN Precursors- ...
S.Kishimoto and S.Okazaki, "Process for Producing Carbon Fibers Having Excellent ...
R.B.Mathur, et al., "Advances in the Development of High- Performance ...
W.C.Schimpf, et al., "Carbon Fibers", U.S.Pat. No. 5098688 (1992). 61. ...
B.W.Howlett, "The Fabrication & Properties of Carbon Fiber / Metal ...
G.Savage, "Carbon - Carbon Composite Materials", Metals and Materials, (1988). ...
W.C.Rice, "Economics of Solid Rocket Booster for Space Shuttle", Acta ...
B.E.Tonn, "An Assessment of Waste Issues Associated with the Production ...
K. Shibata and H.Ushio, "Tribological Application of MMC for Reducing ...
J.G.Morley, "Advanced Fibre Composite Materials", Fibre Science and Technology, 1[3]: ...
S.R.Pollack, "Biomedical Materials: An Overview- Encyclopedia of Materials Science & ...
S .Ramakrishna, et al., "Biomedical Application of Polymer- Composite Materials", ...
N. Inoue, et al., "Composite Materials in Bio- Medical Engineering", ...
M.Wang, "Developing Bioactive Composite Materials for Tissue Rep lacemente, Biomaterials, ...
U.Meier, "Carbon Fibre- Reinforced Polymers: Modern Materials in Bridge Engineering", ...
D.D.L. Chung, "Cement Reinforced with Short Carbon Fibers: _ Multi ...
V. M.Karbhari, "Use of Composite Materials in civil Infrastructure in ...
K.Flaga, "Advances in Materials Applied in Civil Engineering", J. of ...
"Flexible Pipe Puts Oil Well Back in Use", Reinforced Plastics, ...
J.Alcaniz- Monge, et al., "Methane Storage in Activated Carbon Fibers", ...
L.L.Vasiliev, et al., "Adsorbed Natural Gas Storage and T ransportation ...
R. Fu, H.Zeng and Y.Lu, "The Reducing Property of Activated ...
D. Scott and G.H.Mills, "Scanning Electron Microscopical Study of Fiber ...
W.C.Schimpf, "Carbon Fibers", U.S.Pat.No. 5004590 (1991). 60. ...

نمایش کامل مراجع