بررسی اثر میزان کشش گرم بر خصوصیات نخ نانوالیاف کربن تهیه شده از pan

هدف از انجام این تحقیق بررسی اثر میزان کشش گرم بر خصوصیات نخ نانوالیاف کربن تهیه شده از pan می باشد. جهت الکتروریسی از روش دو نازله استفاده گردید. با استفاده از محلول 14% (وزنی/وزنی) saf/dmf نخ نانوالیاف با متوسط قطری 111/4 میکرومتر و متوسط قطری نانوالیاف 397 نانومتر تهیه گردید. عملیات کشش با نسبتهای 3،2،1 و 4 برابر در حمام آب جوش از طریق اختلاف در سرعتهای دو غلتک صورت گرفت. استحکام و مدول یانگ نخ خام و نخهای کشش داده شده اندازه گیری وتوسط آنالیز آماری مورد بررسی قرار گرفت و در سطح اطمینان 95% معنی داری نتایج تأیید شد. استحکام و مدول نخ کشیده شده با نسبت 4 نسبت به نخ خام به ترتیب از 3/91 به 28/16 سانتی نیوتن بر تکس و 52/07 به 623/66 سانتی نیوتن بر تکس افزایش یافت. خواص دیگر از قبیل درصد ازدیاد طول تا حد پارگی و کارتا حد پارگی نیز مورد بررسی قرار گرفت.نخهای خام، کشیده شده با نسبت 2 و 4 برابر مورد بررسی پراش اشعه ایکس قرار گرفتند و اندیس بلورینگی نمونه ها به ترتیب 29%، 51% و 73% بدست آمد. همچنین اندازه کریستال این سه نمونه به ترتیب، 0/53، 1/22 و 0/89 انگستروم محاسبه شد. نمونه نخ های نانوالیاف خام و کشیده شده با نسبت کشش 4برابر، تحت عملیات پایدارسازی حرارتی قرار گرفتند وکربونیزه شدند. شرایط پایدارسازی به صورت 3محدوده زمانی 15دقیقه در دماهای 220، 240 و 260 درجه سانتی گراد در حضور جریان هوای مصنوعی می باشد. شرایط کربونیزه کردن در حضور نیتروژن با خلوص بالا به صورت عملیات حرارتی از 260 تا 800 درجه سانتی گراد می باشد. سپس تصاویر sem نمونه های نخ نانوالیاف saf خام و کشیده شده با نسبت های مختلف کشش و نیز نخ های خام و کشیده شده با نسبت کشش 4 کربونیزه شده بررسی شدند. عملیات کشش گرم باعث جهت گیری الیاف در راستای محور نخ و موازی شدن الیاف و کاهش قطر نخ نانوالیاف گردید و همچنین قطر نخ نانوالیاف کربنی 50% کاهش یافت . ضمنا مقایسه طیف های ftir نخ نانوالیاف کربونیزه شده و الیاف saf خام حاکی از حذف پیک های cn و اتصالات استری می باشد. همچنین باند دوگانه c=c ارتعاشات خمشی c-h و باند c-c نمایان می باشد.