پديدآورندگان :
سبحاني مهدي mehdisobhani05@gmail.com دانشكده مهندسي مواد، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، شاهين‌شهر، اصفهان , لقمان محمدرضا دانشكده مهندسي مواد، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، شاهين‌شهر، اصفهان , منصوري حجت الله دانشكده مهندسي مواد، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، شاهين‌شهر، اصفهان , نادري مهدي دانشكده مهندسي مواد، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، شاهين‌شهر، اصفهان
كليدواژه :
مزوفاز كربني , كريستال مايع , مواد كربني , آماده سازي , كاربردها
چكيده فارسي :
ريزدانه‌هاي مزوفاز كربني به دليل شكل كروي، ساختارلايه اي، هادي جريان الكتريسيته، هدايت گرمايي مناسب، ساختار غيرهمسان گرد و خواص خود تفجوشي مورد توجه محققان در كاربردهايي نظير ديسك ترمز هوايي، الكترود باتريها، قالبهاي SPS، جاذب رادار و ... هستند. در اين پژوهش مواد اوليه توليد MCMB مانند قير نرم ، قطران زغال سنگ، مورد بررسي قرار گرفته و همچنين روش‌هاي توليد MCMB براي رسيدن به روشي با بازده بالا و هزينه كم بررسي شده‌اند. با توجه به مرور منابع قطران زغال سنگ بعنوان ماده اوليه اصلي با درصد آروماتيسيته بالا و ارزان قيمت براي توليد MCMB در نظر گرفته مي‌شودمزوفاز كربني با ساختار كريستال مايع (غير همسانگرد)، داراي ويژگي گرافيته شدن آسان است و ميتواند به عنوان يك ماده اوليه اميدواركننده براي تهيه كربن ناهمسانگرد و مواد گرافيتي با كارايي بالا و چند منظوره مورداستفاده قرار گيرد. در اين پژوهش از روش عمليات حرارتي براي توليد ريزدانه‌هاي مزوفاز كربني و سه نوع ماده مختلف بعنوان پيش ماده اوليه استفاده شد . هريك از نمونه‌ها جهت جداسازي اجزا فرار تحت حرارت و دمش گاز نيتروژن قرار گرفتند سپس قير عاري از اجزا فرار جهت توليد قير مزوفاز در كوره قرار گرفت،جهت جداسازي كره‌ها از زمينه قير مزوفاز از دستگاه سوكسله و حلال‌هاي مختلف استفاده شد .براي مشاهده ساختار و مشخصه‌يابي از ميكروسكوپ نوري و آناليزهاي طيف‌سنج مادون قرمز ، رامان ، پراش پرتو اشعه ايكس استفاده شد.
چكيده لاتين :
Due to their spherical shape, layered structure, electrical current conductor, suitable thermal conductivity, non-isotropic structure, and self-ignition properties, mesocarbon microbeads are of interest to researchers in applications such as air brake discs, battery electrodes, SPS molds, radar absorbers, etc… In this research, the raw materials of MCMB production such as soft pitch, coal tar, have been investigated and also the methods of MCMB production have been investigated to reach a method with high efficiency and low cost. According to the review of coal tar resources, it is considered as the main raw material with high aromaticity percentage and cheap price for the production of MCMB. Carbon mesophase with liquid crystalline structure (non-isotropic) has graphitizing properties, which can be used as a promising raw material for the preparation of carbon and graphite anisotropic materials with high efficiency and multi-purpose. In this research, the heat treatment method was used to produce meso carbon microbeads and three different types of materials as precursors. Each of the samples were subjected to heat and nitrogen gas flow in order to separate the volatile components, Then, the pitch free from volatile components was placed in the furnace to produce mesophase pitch, soxhlet and different solvents were used to separate the spheres from the mesophase pitch field. Optical microscope and infrared, Raman, and X-ray diffraction spectrometer analyzes were used to observe the structure characterization.
