Geri Dön

Effects of stabılızatıon on physıcal and chemıcal propertıes of carbon nanofıbers

Stabilizasyon işleminin karbon nanoelyafin fiziksel ve kimyasal özelliklerine etkileri

  1. Tez No: 323686
  2. Yazar: MUSTAFA EDHEM KAHRAMAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALİ DEMİR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Tekstil ve Tekstil Mühendisliği, Science and Technology, Polymer Science and Technology, Textile and Textile Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 92

Özet

Hızla gelişen kompozit malzemelerin ve teknik tekstillerin ana malzemesi olan karbon elyafı, üstün yorulma ve korozyon dayanımının yanı sıra yüksek mekanik özellikler ve modülüs, üstün sertlik, mükemmel elektrik ve termal iletkenlik özelliklerine sahiptir. Yüksek karbon içeriğine sahip olan PoliAkrilonitril (PAN), karbon elyafı üretiminde kullanılan en popüler polimerdir. Electrospinning nanoelyaf üretimi için kullanılan basit ve düşük maliyetli bir yöntemdir. Stabilizasyon ve karbonizasyon olarak adlandırılan ısıl işlemler PAN nanolifinden karbon nanoelyaf (CNFs) üretimi için uygulanır. Taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier Dönüşümlü Kızıl Ötesi (FTIR), Elektron Dağılımlı X-Ray (EDX) ve mekanik analizler CFNs'nin özelliklerini saptamak için kullanılan karakterizasyon metotlarıdır. Halkalaşma, dehidrejenizasyon, çapraz bağlanma ve oksidasyon reaksiyonlarının gerçekleştiği stabilizasyon işleminde CNFs'nin son özellikleri saptanmaktadır. Oksijen bu reaksiyonların gerçekleşmesi için öncemli bir başlatıcı olduğundan, bu işlemler atmosfer şartlarında gerçekleştirilir. Stabilizasyon işleminden sonra okside edilmiş PAN nanolifleri 900 ?C'den 1500 ?C'ye kadar inert atmofer şartlarında argon gazı kullanılarak karbonize edilmiştir. CNFs'nin son özellikleri stabilizasyon işleminin parametrelerine bağlı olduğundan, bu işlem CNFs üretiminde en önemli aşamalardan bir tanesidir.Bu çalışmadaki amaç stabilizasyon parametrelerinin okside edilmiş PAN nanoelyafının ve CNFs'nin ortalama lif çapına, lif morfolojisine ve özelliklerine olan etkisinin incelenmesidir. Buna bağlı olarak optimum proses parametreleri belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Carbon fibers (CFs) due to their high mechanical strengths and modulus, superior stiffness, excellent electrical and thermal conductivities, strong fatigue and corrosion resistance properties, have been started to gain attention by researchers in the last decades. PolyAcrylonitrile (PAN) with high carbon yield is the most popular polymer in CFs production. Electrospinning is a straightforward and cost-effective method to produce nanofibers. Heat treatments called stabilization and carbonization are carried out in order to manufacture carbon nanofibers (CNFs) from PAN nanofibers. Characterization methods, such as scanning electron microscope (SEM), Fourier Transform Infra Red (FT-IR), Electron Dispersive X-Ray (EDX), and mechanical analyses should be performed to understand the properties of CNFs. Stabilization, consisted of four chemical reactions including cyclization, dehydrogenation, cross linking and oxidation, is the process that principally determines the final structure and mechanical properties of the carbon nanofibers. Stabilization is carried out under air atmosphere because oxygen is an important gas to initiate the mentioned reactions. After stabilization, PAN nanofibers are heated up to 900 ? 1500 °C in an inert atmosphere (argon) to obtain CNFs. Stabilization is one of the most important processes in carbon nanofiber production because properties of final product are very relevant to process parameters.In this work, the aim is to determine the effect of stabilization parameters on average fiber diameter, fiber morphology and properties of stabilized PAN and CNFs. Depending on these result, optimum prosess conditions was designated.

Benzer Tezler

  1. Poli(hekzametilen adipamit) (Poliamid 66) esaslı karbon lifi üretimi sırasında antioksidan kullanımının termal stabilizasyon ve karbonizasyon aşamalarına etkilerinin araştırılması, yapısal ve mekanik özelliklerin karakterize edilmesi

    The investigation of the effects of the use of antioxidant during the fabrication of poly(hexamethylene adipamide) (Polyamide 66) based-carbon fiber on the thermal stabilization and carbonization stages and characterization of structural and mechanical properties

    LEVENT ERZURUMLUOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL KARACAN

  2. Türkiye'de üretilen polipropilen filamentlerin üretim parametreleri-mekanik özellikleri-molekül yapısı arasındaki ilişkilerinin araştırılması ve bu ilişkilerin iyileştirilmesi

    A research on the relationship between process parameters, mechanical properties and molecular structure of propylene fibres produced in Turkey, and the enhancement of such relationships

    HÜSEYİN BENLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL KARACAN

  3. Yoğuşmalı kazanlarda, hidrojen takviyeli doğalgaz kullanımının verimlilik, performans ve güvenliğe olan etkilerinin deneysel olarak incelenmesi

    Experimental investigation of the effects of hydrogensupplemented natural gas usage in condensing boilers on efficiency, performance, and safety

    VOLKAN TÜR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM BÜYÜKKAYA

  4. Development of new generation, high performance polypropylene composites

    Yeni nesil, yüksek performanslı polipropilen kompozitlerin geliştirilmesi

    ORKUN KAYMAKÇI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURSELİ UYANIK

  5. Green extraction and encapsulation of black rosehip polyphenols: İn vitro bioaccessibility, bioavailability, and biological activities

    Siyah kuşburnu polifenollerinin yeşil ekstraksiyonu ve enkapsülasyonu: İn vitro biyoerişilebilirlik, biyoyararlılık, ve biyolojik aktiviteleri

    KADRİYE NUR KASAPOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK