ساخت و مشخصه يابي نانوالياف پلي وينيل الكل- گرافيت به روش الكتروريسي

نانوالياف پليمري در يك دهه گذشته علاقه صنعتي زيادي را به خود جلب كرده است. به طور كلي ، اين الياف براي كاربردهاي مختلفي از جمله كاربردهاي پزشكي ، عايق بندي، خازن ها، فناوري هاي پيشرفته هوا فضا و ... مناسب است. با اين حال ، بسياري از اين نانوالياف پليمري از نظر حرارتي ناپايدار و از نظر الكتريكي داراي رسانايي ضعيف مي باشند. به همين دليل استفاده از آنها در برخي از كاربردها، محدود است و نياز به تقويت كننده مناسب دارد. گرافيت داراي خواص بي نظيري مانند رسانايي و پايداري حرارتي بالا است. اين ماده استثنايي به منظور تقويت خواص الكتريكي و حرارتي مي تواند در نانوالياف پليمري به عنوان نانوتقويت كننده استفاده شود. هدف از اين پروژه بررسي تأثير افزودن نانوذرات گرافيت به الياف پليمري، بر خصوصيات حرارتي و الكتريكي حاصل از آن است. براي اين منظور از پلي وينيل الكل 72000(PVA) ، بعنوان يك پليمر غير رسانا و نانوذرات گرافيت استفاده شد. روش سنتز، الكتروريسي بود كه با پارامترهاي بهينه كنترل و پس از توزيع گرافيت بوسيله هموژنايزر، انجام شد. بدين منظور شرايط بهينه براي فرآيند الكتروريسي در اين پژوهش، غلظت محلول پليمريW % 8، ولتاژ Kv 22، نرخ تغذيه 10 و فاصله ريسندگي cm 20 در نظر گرفته شد. بررسي هاي انجام گرفته با ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM)، نشان داد الياف PVA حاصل از اين شرايط صاف، پيوسته، بدون هيچگونه دانه كروي يا دوكي شكل و با قطر حدودا 350 نانومتر بود. در حالي كه نانو الياف PVA / گرافيت با همين شرايط الكتروريسي، صاف و بسيار نازك تر، با قطر حدودا nm200 توليد شد. همچنين با توجه به الگوهاي پراش پرتو ايكس ( XRD ) از نانوالياف پلي وينيل الكل/ گرافيت، حضور ذرات كريستالي گرافيت در يك زمينه با ساختار آمورف تاييد گرديد. رفتار حرارتي نانوالياف PVA پس از تركيب با گرافيت، بوسيله آناليز حرارتي ( DSC )و TGA بررسي و پايداري حرارتي نمونه ها تا دماي 300درجه سانتي گراد به اثبات رسيد. همچنين طبق نتايج دستگاه مقاومت سنج 4 پراب، با افزايش درصد وزني گرافيت در الياف، افزايش رسانايي الكتريكي تا حداكثر 0.5 مشاهده شد.