مطالعه اثر نوع ماده کربنی روی تغییرات ساختاری کربن حین آسیاکاری مکانیکی

چکیده: کربن دارای ساختارهای مختلف با رفتار و پایداری حرارتی متفاوت بوده که بر روی نوع و دامنه کاربرد آن تأثیر می گذارد. از آنجائیکه سایش مکانیکی بطور وسیعی برای اصلاح ساختار یا سطح شیمیایی مواد کربنی استفاده می شود، لذا شناخت انواع ساختارهای تولید شده در حین آسیاکاری بسیار مهم می باشد.کربن به شکل های مختلفی چون کربن فعال،گرافیت، دوده و زغال چوب دارای ساختار و خصوصیات اولیه متفاوتی است لذا شروع آسیاکاری با هر کدام از این مواد و تغییر پارامترهای آسیاکاری از جمله نسبت گلوله به پودر می تواند منجر به تشکیل محصولاتی جدید و متفاوت گردد. هدف از انجام تحقیق حاضر بررسی تأثیر پارامترهای ذکر شده بر رفتار حرارتی و بلورینگی ساختارهای کربنی تشکیل شده حین آسیاکاری مکانیکی می باشد. بدین منظور کربن فعال و گرافیت بعنوان مواد اولیه توسط آسیای گلوله ای ماهواره ای بترتیب با نسبت های گلوله به پودر (20:1 و 40:1) و 40:1 و زمان های 48 تا 180ساعت و 24 تا 100ساعت تحت اتمسفر هوا آسیاکاری شدند. در پایان جهت بررسی تغییرات حاصله، پودرهای اولیه و آسیاکاری شده تحت آزمایشات میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem)، طیف سنج پراش اشعه ایکس (xrd)، آنالیز وزن سنجی حرارتی (tga) و طیف سنج جذب اتمی (aas) قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که ساختار گرافیت آسیاکاری شده خیلی به ساختار کربن فعال اولیه نزدیک می شود، ماده کربنی حاصله از هر دو ماده کربنی دارای ذرات کروی شکل بوده و اندازه ذرات حاصله از آسیاکاری کربن فعال ریزتر از گرافیت است، گرافیت از تحول فاز نانوکریستالین به آمورف در اتمسفر هوا حین آسیاکاری مکانیکی عبور می کند و ماده حاصله پس از 100 ساعت آسیاکاری گرافیت و کربن فعال به ترتیب دارای اندازه کریستالیت های 21 و 11آنگستروم می باشد و کربن فعال نسبت به گرافیت در همه مراحل فعال تر به سوختن بود ولی گرافیت تمایل بیشتری به فعال شدن نشان می داد.