Nüve Forum

Nüve Forum > kütüphane > Bilim ve Teknoloji > Araçlar-Gereçler-İcatlar > Genel Araçlar > Karbon lifi- karbon liflerinin elde edilmesi

Genel Araçlar hakkinda Karbon lifi- karbon liflerinin elde edilmesi ile ilgili bilgiler


Karbon ve grafitin çeşitli lifli biçimleri, XIX. yüzyıldan bu yana teknik önem taşımaktadır. Dikkate değer en eski örnek, EDİSON'un, keten ve pamuk gibi karbonlaştırılmış doğal lifleri, akkor halde PUL'ünde kullanmasıdır.

Cevapla

 

LinkBack Seçenekler Stil
  #1  
Alt 23.11.08, 18:57
Yaratıcı
 
Üyelik tarihi: Jul 2006
Nereden: Ankara
İletiler: 1.414
remşit karanlıkta yolumuzu bulmamızı sağlayan bir ışık.remşit karanlıkta yolumuzu bulmamızı sağlayan bir ışık.remşit karanlıkta yolumuzu bulmamızı sağlayan bir ışık.remşit karanlıkta yolumuzu bulmamızı sağlayan bir ışık.remşit karanlıkta yolumuzu bulmamızı sağlayan bir ışık.remşit karanlıkta yolumuzu bulmamızı sağlayan bir ışık.remşit karanlıkta yolumuzu bulmamızı sağlayan bir ışık.
Standart Karbon lifi- karbon liflerinin elde edilmesi

Karbon ve grafitin çeşitli lifli biçimleri, XIX. yüzyıldan bu yana teknik önem taşımaktadır. Dikkate değer en eski örnek, EDİSON'un, keten ve pamuk gibi karbonlaştırılmış doğal lifleri, akkor halde PUL'ünde kullanmasıdır. Karbonun ısıya dayanma özelliklerinden (buharlaşma sıcaklığının 3,70Q°C olması ve yüksek sıcaklıklarda bile fiziksel ve kimyasal değişikliklere uğramaması), çeşitli dokumaların, keçelerin, filtre kağıtlarının (sıcak ya da aşındırıcı gaz ve sıvılar için) yapımında yararlanılmıştır. Karbon ayrıca, yüksek sıcaklıkların söz konusu olduğu yerlerde yalıtım amacıyla ve endüstri işlemlerinde kataliz için de kullanılmıştır. Ne var ki bu ilk lifler, mekanik rijitlik ve dayanıklılık bakımından yetersiz ve kırılgan olduklarından, kompozit yapı malzemelerinin takviye edilmesinde kullanılmaya uygun değildir.
19501960 yılları arasında, fenol reçineleri (Bk. PLASTİKLER) için takviye maddesi olarak karbon dokumalardan yararlanılmaya başlanması, mekanik özellikleri oldukça geliştirilmiş liflerin ortaya çıkarılmasına neden oldu. Bu lifler, viskoz reyon (Bk. LİF, SENTETİK) ipliklerinden elde ediliyordu. Karbon lifi teknolojisindeki hızlı ilerlemeler ve bu konunun bi
limsel bakımdan açıklığa kavuşması, 1960 yıllarında gerilme direnci ve çekme dayanıklılığı yüksek liflerin üretilmesine yolaçtı. Bu lifler, yapılarda kullanılan bütün geleneksel maddelerden üstün olan, düşük yoğunluklu, sağlam kompozitlerin takviye maddesi olarak önemlidir.
Karbon lifi üretiminde temel yöntem şudur: Kömürleştirici ısı işlemi boyunca lifli biçimini koruyan ve yüksek karbonlu artık ürün veren karbonlu hammadde, denetim altında pirolize(ısıyla ayrışma) uğratılır. Başlangıç lifi olarak çeşitli doğal ve yapay karbonlu maddeler kullanılabilir. Pamuk, keten ve kenevir gibi doğal selüloz lifleri, düşük karbonlu ve düşük nitelikli ürün verirler. Viskoz reyon (yenilenmiş selüloz), önemli gelişmeler sağlayan ilk yapay başlangıç liflerinden biridir. En büyük ilerlemeler, ticari akrilik ürünlerde kullanılan liflerin benzeri olan poliakrilonitril liflerinde sağlanmıştır. Öteki yapay polimer başlangıç liflerinin başlıcaları şunlardır: Polivinil alkol; poliimit; poliamitler. Çeşitli zift ve ziftli lifler ile işlem görmüş yünlü lifler de kullanılabilir.
Karbon liflerinin elde edilmesi:
Başlangıç liflerinin yüksek nitelikli karbon lifine dönüşmesi için, zaman, ısı, atmosfer ve gerilim gibi koşulların denetim altında tutulduğu, uzatılmış ısıl işlem gereklidir. Yaklaşık 10 000 iplikçik içeren lif demetleri, ya fırınlarda gruplar halinde ya da fırınlar sistemi içindeki sürekli geçitte, işleme uğratılır.
Polimer başlangıç lifinin dönüşümü için gerçekleştirilen işlemler, buharda germeyle başlar. Lifler daha sonra 200°300°C arasında ısıtılır. Bu ısıtma işlemi, MOLEKÜL zincirler arasında çapraz bağlanmaya neden olarak, lifleri kararlı hale getirir. Karbonlaştırma işlemi, argon gibi bir asal gaz ortamında, 1 000°C kadar sıcaklıkta gerçekleştirilir. Piroliz sırasında, gazlı ayrışma ürünleri dışarı verilir ve lif büzülür. Sözgelimi, «poliakrilonitribin karbonlaştınlması sırasında, amonyak, karbon dioksit, su buharı, hidrojen siyanür ve azot gazları dışarı verilir. Son aşama, liflerin graf Üleştirilme sidir. Lifler, içlerinde düzgün grafit billurlarının oluşmasını sağlamak için, 2 000° — 3 000°C arasında bir ısıl işleme uğratılır.
Karbon liflerinin yapısı:
Element olarak karbon, fiziksel ve mekanik özellikleri farklı olan şekilsiz (amorf) ya da billur yapıda olabilir. Bu nedenle karbon liflerinin nitelikleri, lif mikroyapısına ve atom yapısına bağlıdır. Bu etmenler, süreçte yeralan değişkenler (ısıl işlemin sıcaklığı; başlangıç lifinin yapısı; gerilim; ortam) tarafından belirlenir. Yüksek mekanik dayanıklılık için, billur grafit biçimi yeğlenir. Bu biçim, altı köşeli, sık tabakalı billur yapıdadır.
Tabakalar arasında 3,35 angströmlük (1 angström milimetrenin on milyonda biridir) aralıklar vardır ve anizotropi (billur tanelerinin her doğrultuda farklı fiziksel özellikler taşıması) özelliği gösterir. Bugüne kadar bulunan en sağlam malzeme, ipliksi grafit billurlarıdır. Isıl işlem sırasında grafit yapısı yönlendirilirse, rijit ve sağlam karbon lifleri elde edilir.
Düzgün molekül yapılı, organik başlangıç lifi kullanılarak, billur tabakaların lif eksenine paralel olarak dizilmesi sağlanabilir. Grafitleştirmeden sonra, küçük grafit lifçiklerinden oluşan (fibril) ağ yapılar elde edilir. Ağ yapıların her biri, 15 billur tabakası kalınlığında, 150 angström genişliğinde, 10 000 100 000 angström uzunluğundadır. Lifçikler kusurlu biçimde bir araya geldiklerinden, genellikle, boylamasına uzanan boşluklar ortaya çıkar. Zift gibi, daha ucuz ve düzensiz başlangıç lifleriyle de, uzama grafitleştirmesiyoluyla, benzer bir etki ortaya çıkarılabilir. Bu süreçte lifler, 2 200° — 2 900°C'taki grafitteştirme sırasında gerdirilir.
Lifin enine kesiti, yuvarlak, düzensiz, hattâ kemik biçiminde olabilir. Lifler genellikle 615 mikron çapındadır. Yüzey görünüşü, başlangıç lifine bağlı olarak değişir: Poliakrilonitrilli lifte pürüzsüz; reyonlarda, boydan boya oluklu. Reçinelere yapışma özelliklerini artırma amacıyla, lif yüzeyleri genellikle işlenir. Bu amaçla ya gaz ve sıvı yükseltgeme (çukur oluşturma) ya da ipliksileştirme (yüzeyde silikon nitrür billurlarının oluşması) yöntemlerinden yararlanılır.
özellikleri: Grafitleştirilmiş ya da kısmen grafitleştirilmiş lifler, başka lif türlerinden hem daha dayanıklı ve rijittir, hem de farklı fiziksel özellikler taşırlar. Bu lifler, mekanik ve fiziksel özelliklerinde anizotropi gösterirler. Başka bir deyişle, dayanıklılıkları, kuvvetin billur tabakalarının yüzeylerine ya da enine uygulanmasına bağlı olarak değişir. Esneklik, dayanıklılık ve anizotropi derecesi, billur büyüklüğü ve dizilişiyle ilişkilidir. Gerilme direnci, 1 200° — 3 000°C arasındaki ısı uygulamasıyla giderek artar. Isıyla genleşme katsayısı, uzunlamasına biraz azalır; yani sıcaklıktaki artmayla, boyda küçük bir kısalma ortaya çıkar. Buna karşılık, sıcaklığın artmasıyla, ende hafif bir genişleme görülür. GrafÜleştirmeyle yoğunluk, 1,5'tan, 2 gr/cm3'e yükselir. Karbon lifinin elektriksel direnci, alüminyumun yaklaşık 500 katıdır.
Karbon liflerinin kullanım alanları:
Karbon liflerinin, üstün mekanik özelliklerinin yararlı hale getirilmesi için, dolgu maddeleriyle (polimerik, metalik ya da seramik), bir kompozit malzeme oluşturacak biçimde bir araya getirilmeleri gerekir. Dolgu, yükü lif boyunca yayar, lifleri bağlar ve korur. Kompozit malzemeler, polyester, epoksi poliimit reçinelerle birlikte, kalıplama ya da sarma yoluyla elde edilir. Kompozit malzemelerde dayanıklılığın ağırlığa ve rijitliğin ağırlığa oranı çok yüksektir. Bu tür nitelikler, yapı ağırlığının, eylemsizliğin ve merkezkaç gerilmelerinin düşük olmasını gerektiren uygulamalarda büyük değer taşır: Havacılık ve uzay mühendisliği (uydular, uzay gemileri ve UÇAK yapımı); döner makinalar (SANTRİFÜJ, HELİKOPTER ve KOMPRESÖR kanatları) ; tekstil makinaları; spor malzemeleri (golf sopaları, raketler, yarış arabaları). Bu tür kompozit malzemeler, aynı zamanda kimyasal maddelere ve aşınmaya da dayanıklıdır. Sürtünme ve aşınma özellikleri (özellikle termoplastik dolgulu olanlar), liflerin, YATAKLAR ve DİŞLİ ÇARKLAR'da kullanılabilmelerini sağlar. Yüksek sıcaklıktaki uygulamalarda, metaller ve seramiklerle birleşmiş halde olmaları gerekir. Metaller, elektriksel çökeltme ya da basınçla kalıplama yoluyla birleştirilirler. Seramik ise, toz halinde basınç uygulaması yoluyla birleştirilir. Fenollü reçinelerle birleştirilmiş karbon lifli dokumalar, yavaş yanma özellikleri nedeniyle, ısı kalkanları ile ROKET ve balistik araçların burunlarında kullanılırlar. Karbon lifi ve karbon kompozitleri, normal grafitten daha iyi mekanik özellikler taşıdıklarından, roket motoru parçalarında, yataklarda ve nükleer uygulamalarda çok yararlı olurlar.


Kaynak:4-cilt: 4
__________________
[CENTER][URL="http://www.nevart.net/"][IMG]http://www.nuveforum.net/galeri/data/500/2602.jpg[/img][/url]
Güzel Sanatlar Fakültesi/Lisesi Yetenek Sınavlarına Hazırlık Kursu
Resim Yağlı Boya Hobi Kursu
Hızlı ve Etkili Okuma Kursu
Çocuklar için Hızlı Okuma Kursu
Çocuklar için Resim Kursu
Diksiyon Kursu
Nefes Teknikleri Kursu
Kişisel Gelişim Kursları[/CENTER]

#sadece remşit#
Alıntı ile Cevapla
Cevapla

Tags
edilmesi, elde, karbon, lifi-, liflerinin

Seçenekler
Stil

Yetkileriniz
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-KodlarıKapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık



Bütün zaman ayarları WEZ +2 olarak düzenlenmiştir. Şu anki saat: 15:10 .