نانوالیاف پلیمری در یک دهه گذشته علاقه صنعتی زیادی را به خود جلب کرده است. به طور کلی ، این الیاف برای کاربردهای مختلفی از جمله کاربردهای پزشکی ، عایق بندی، خازن ها، فناوری های پیشرفته هوا فضا و ... مناسب است. با این حال ، بسیاری از این نانوالیاف پلیمری از نظر حرارتی ناپایدار و از نظر الکتریکی دارای رسانایی ضعیف می باشند. به همین دلیل استفاده از آنها در برخی از کاربردها، محدود است و نیاز به تقویت کننده مناسب دارد. گرافیت دارای خواص بی نظیری مانند رسانایی و پایداری حرارتی بالا است. این ماده استثنایی به منظور تقویت خواص الکتریکی و حرارتی می تواند در نانوالیاف پلیمری به عنوان نانوتقویت کننده استفاده شود. هدف از این پروژه بررسی تأثیر افزودن نانوذرات گرافیت به الیاف پلیمری، بر خصوصیات حرارتی و الکتریکی حاصل از آن است. برای این منظور از پلی وینیل الکل 72000(PVA) ، بعنوان یک پلیمر غیر رسانا و نانوذرات گرافیت استفاده شد. روش سنتز، الکتروریسی بود که با پارامترهای بهینه کنترل و پس از توزیع گرافیت بوسیله هموژنایزر، انجام شد. بدین منظور شرایط بهینه برای فرآیند الکتروریسی در این پژوهش، غلظت محلول پلیمریW  % 8، ولتاژ Kv 22،  نرخ تغذیه  10 و فاصله ریسندگی cm 20 در نظر گرفته شد. بررسی های انجام گرفته با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، نشان داد الیاف PVA حاصل از این شرایط صاف، پیوسته، بدون هیچگونه دانه کروی یا دوکی شکل و با قطر حدودا 350 نانومتر بود. در حالی که نانو الیاف PVA / گرافیت با همین شرایط الکتروریسی، صاف و بسیار نازک تر، با قطر حدودا  nm200 تولید شد. همچنین با توجه به الگوهای پراش پرتو ایکس ( XRD ) از نانوالیاف پلی وینیل الکل/ گرافیت، حضور ذرات کریستالی گرافیت در یک زمینه با ساختار آمورف تایید گردید. رفتار حرارتی نانوالیاف PVA پس از ترکیب با گرافیت، بوسیله آنالیز حرارتی ( DSC )و TGA بررسی و پایداری حرارتی نمونه ها تا دمای  300درجه سانتی گراد  به اثبات رسید. همچنین طبق نتایج دستگاه مقاومت سنج 4 پراب، با افزایش درصد وزنی گرافیت در الیاف، افزایش رسانایی الکتریکی تا حداکثر   5/0 مشاهده شد.

واژه‌های کلیدی: الکتروریسی، گرافیت، پلی وینیل الکل/گرافیت، رسانایی، پایداری حرارتی، نانوالیاف

متن کامل [PDF 998 kb]   (974 دریافت)