تولید الیاف کربن از قیر

بازیافت مواد کامپوزیتی

بازیافت مواد کامپوزیتی



نوشتار حاضر، گزارش نهایی یک پروژه تحقیقاتی در زمینه بازیافت مواد کامپوزیتی است. هدف کلی این برنامه پژوهشی ، افزایش کاربرد کامپوزیت های پلیمری گرما سخت، از طریق توسعه فن آوری بازیافت مواد دور ریز بوده است. برای انجام این پروژه دو روش به کار گرفته شد :
روش کار در دانشگاه برونل به کار گیری مجدد کامپوزیت های گرما سخت خرد شده به عنوان پر کننده درپلیمرها و فن آوری مربوطه بود. یک فن آوری با فرآیندهایی که به تولید محصولاتی با ارزش افزوده بالا منجر می شود. این فرآیندها به ویژه برای بازیافت قراضه های تقریبا تمیز و غیر آلوده کامپوزیتی مناسب هستند.
در دانشگاه ناتینگهام کار بر روش های حرارتی بستر سیال متمرکز شده بود که انرژی و الیاف را به شکلی مناسب برای تهیه محصولات با ارزش بازیافت می کنند. این فرآیند برای قراضه های آلوده و مخلوط با سایر مواد، حاصل از قطعات صنایعی همچون صنعت خودرو مناسب است.


این گزارش نتایج کارهای انجام شده در دانشگاه ناتینگهام را بیشتر مورد بررسی قرار می دهد. در این دانشگاه یک فرآیند بستر سیال به کار گرفته شد. فرآیندی که بای بازیافت ماده تقویت کننده و انرژی از طریق سوزاندن زمینه پلیمری مواد کامپوزیتی مناسب است. سپس الیاف بازیافتی مشخصه سازی شده و کاربرد آنها درجاهایی که ارزش افزوده بالایی دارند نشان داده شده است.

هدف اصلی این مطالعه، کامپوزیت های گرما سختی بود که درحجم بالا به کارگرفته می شوند. کامپوزیت هایی با زمینه پلی استر، و فنلیک که با الیاف شیشه تقویت شده و با مواد معدنی پر شده اند. کامپوزیت های الیاف کربن نیز مورد مطالعه قرار گرفته اند.

فرآیند بستر سیال
به کارگیری بستر سیال برای بازیافت الیاف و شیشه و انرژی از مواد کامپوزیتی، بر مبنای یک کار قبلی در دانشگاه ناتینگهام انجام شد که درآن فرآیندهای گوناگون احتراق به عنوان روش بازیابی انرژی از کامپوزیتها مورد مطالعه قرار گرفته بودند. زمینه پلیمری کامپوزیت هنگام ورود به بستر سیال دما بالا تجزیه شده و این امر منجر به آزاد شدن الیاف و پرکننده و خروج آنها از بستر به وسیله جریان گاز می شود. یک بستر سیال دراندازه های آزمایشگاهی و به قطر 315 میلی متر ساخته شده و هوای سیال ساز به صورت الکتریکی پیش گرم شد تا بستر در دمایی بیش از 750 درجه سانتی گراد کار کند. الیاف و پرکننده ها پس از ترک بستر سیال به وسیله چرخانه از جریان گاز جدا شدند.
پژوهشهای نخستین روی یک نمونه صنعتی پایه پلی استری انجام شد که به روش قالب گیری ورقه ای ساخته شده بود. نتایج نشان دادند که استحکام الیاف شیشه در طول فرایند با افزایش دما کاهش می یابد. با این وجود حداقل دمایی برای تجزیه پلیمر و آزاد شدن الیاف مورد نیاز بود. به این ترتیب دمای بهینه فرایند تعیین شد.


در دمای 450 درجه سانتی گراد ، سوختن کامل نمی شد و به محفظه ای برای احتراق ثانویه نیاز بود که در آن، گازهای بستر سیال، پس از جدا شدن از الیاف و پرکننده ها بسوزند. پس از این محفظه، یک مبدل گرمایی قرارداده شد که در آن از سوزاندن پلیمر انرژی به دست آید.

بهینه سازی دستگاه بازیافت الیاف
سیستم جریان گردبادی الیاف و پرکننده نصب شده، نمی توانست الیاف را به طور کامل از پرکننده جدا کند و برای دستیابی به الیافی با کیفیت بالاتر، به سیستم جداساز بهتری نیاز بود. به همین علت، یک توری چرخان روی مجرای بستر سیال نصب شد. با عبور گازهای خروجی بستر سیال از توری، الیاف در سوراخ های توری گیر می کنند.
با چرخش توری، الیاف از جریان گاز خروجی جدا شده و داخل یک جریان هوای مخالف قرار می گیرند که الیاف را از توری گذرانده و وارد مجرای جمع کننده می کند. ذرات پرکننده روی شبکه توری جمع نمی شوند. این توری چرخان قادراست الیاف شیشه را با خلوص 80 در صد جمع آوری کند.

آماده سازی مواد برای بازیافت
قراضه های کامپوزیتی از داخل یک قیف و به وسیله یک ماردون به درون بستر سیال تغذیه می شوند. موثرترین روش آماده سازی، به کار گیری آسیاب چکشی برای خرد کردن ضایعات است، تا حدی که از یک توری با شبکه های 5 تا 10 میلی متری عبور کنند. نتایج نشان دادند که با کوچک تر شدن ابعاد مواد ورودی، روند فرایند بستر سیال سریع تر می شود و مواد باقی مانده درکف بستر در هر مرحله، کاهش می یابد. با این وجود درچنین شرایطی متوسط طول الیاف بازیافتی کوتاه تر است. علاوه بر قطعات SMC ، دیگر ضایعات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف شیشه نیز از روش بستر سیال بازیافت شدند، از جمله قطعه ای از وینیل استر/ شیشه با پرکننده سیلیس. هر دوی این کامپوزیت ها با روشی مشابه به روش ذکرشده برای قطعات SMC فرآوری شدند، اگر چه تجزیه رزین وینیل اسر بسیار کند تر از پلی استر انجام شد. یک صفحه فنلیک/ شیشه نیز بازیافت شد. رزین فنلیک زمان بیشتری برای تجزیه نیاز داشت و قطعات باقی مانده از الیاف شیشه با سختی به رشته های جداگانه تبدیل می شدند.

بازیافت قطعات خودرو
هدف اصلی این پروژه، نمایش امکان بازیافت قطعات کامپوزیتی کهنه و اسقاطی از طریق بستر سیال بود، به ویژه ضایعات صنعت خودرو که در صورت ورود کامپوزیت به صنعت خودرو حجم زیادی خواهند داشت. این ضایعات اغلب به مواد دیگر چسبیده اند و قطعه انتخاب شده برای این آزمایش نیز درصندوق عقب یک خودرو- سازه ای ساندویچی متشکل از دو لایه پلی استر تقویت شده با شیشه و یک مغزی از فوم پلی اورتان – بود. این قطعه رنگ شده بود و تعدادی قطعه فلزی داخل آن قرار داشت. این قطع ابتدا با برش و سپس آسیاب چکشی به قطعاتی کوچک تر از 10 میلی متر خرد شد. سپس تمام محصولات آسیاب شده به درون بستر سیال تغذیه شد و دردمای 450 درجه سانتی گراد فراری شد. خلوص محصول به دست آمده 80 درصد بود. پس از آزمایش مقدار کمی زغال (ناشی از فوم پلی اورتان) و تعدادی قطعه فلزی در بستر سیال باقی مانده بود.

بازیافت کامپوزیت های الیاف کربن
چندین آزمایش نیز برای تحقیق در زمینه فرایند بازیافت الیاف کربن ازمواد کامپوزیتی انجام شد. ماده مورد آزمایش، قطعه ای اپوکسی- الیاف کربن بود که به روش پیچش الیاف ساخته شده و با آسیاب چکشی به قطعاتی کوچک تر از 10 میلی متر رد شده بود. آزمایش های بستر سیال تا دمای 5 درجه سانتی گراد انجام شدند و نتایج نشان دادند که تا این دما، اپوکسی از الیاف جدا شد ولی اکسیداسیون زیادی در سطح رخ نداد. الیاف کربن بازیافتی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شدند. این الیاف در شرایط مناسب قرار داشتند.

مشخصه سازی الیاف شیشه بازیافتی
الیاف شیشه بازیافتی به شکل تک رشته های کوتاه بودند. استحکام کششی، مدول یانگ و توزیع طول آنها مورد بررسی قرار گرفت. مدول این الیاف تغییری نداشت ولی کاهش محسوس در استحکام آنها مشاهده شد که دلیل آن دمای بالای بستر سیال بود. استحکام الیاف بازیافتی در دمای 450 درجه سانتی گراد، نصف استحکام الیاف شیشه اولیه بود. این کاهش استحکام در مقالات نیز گزارش شده است. آزمایش های کنترل شده در کوره آزمایشگاهی ، نشان دادند که این اثر به علت افزایش دمای فرایند است و به نظر میرسد کار مکانیکی در بستر سیال ، تاثیر محسوسی بر استحکام ندارد.
اندازه گیری توزیع طول الیاف بازیافتی بسیار دشوار بود. پس از چندین مرحل تحقیق و بررسی، روش پردازش تصویری با به کار گیری چندین نرم افزار دقیق مورد استفاده قرار گرفت. به این ترتیب میانگین طول الیاف بازیافتی 5-3 میلی متر گزارش شد.
بررسی تصویرهای میکروسکوپی الیاف نیز نشان دهنده کیفیت خوب الیاف و آلودگی سطحی بسیار کم بود. به این ترتیب فرایند بستر سیال روشی مناسب برای جداکردن الیاف از زمینه های پلیمری است.
.................................................. .................................................. ................
به کار گیری مجدد الیاف شیشه بازیافتی
الیاف شیشه بازیافت شده تک رشته های کوتاهی بودند که سفتی آنها برابر سفتی الیاف شیشه اولیه اما استحکام آنها کم تر بود. بر پایه شکل و اندازه آنها، امکان به کار گیری این الیاف درکاربردهای مورد بررسی قرار گرفت که استحکام الیاف درآنها به اندازه سفتی مهم نبود. دو کاربرد با جزئیاتی که درپی خواهد آمد مورد بررسی قرار گرفتند. در هر دوی این کاربردها الیاف بازیافتی مستقیما به جای الیاف نو به کار گرفته شدند. بنابر این می توان گفت الیاف بازیافتی این توان بالقوه را دارند که به صورت موادی ارزشمند مورد توجه قرار گیرند.

1. تهیه پارچه سوزنی
پارچه سوزنی الیاف شیشه کربرد های بسیاری ، در صنعت کامپوزیت و چه در دیگر صنایع دارد. این نوع پارچه ها به روش های گوناگون تهیه می شوند و متداول ترین روش، فرایندی تر مشابه روش شبیه به صورت تک رشته هایی درون یک مایع پراکنده شده و سپس روی یک پارچه توری یا الک خوابانده می شود تا بافت مورد نظر به دست آید. از آنجائی که در بسیاری از کاربردها استحکام پارچه ویژگی زیاد مهمی نیست، این فرایند، فرایندی ایده آل به ویژه برای به کارگیری دوباره الیاف شیشه بازیافتی است.

پارچه های تهیه شده با نسبت های گوناگون الیاف بازیافتی، از روش های متفاوتی ارزیابی شدند. به عنوان مثال مناسب بودن بافت سطحی این پارچه ها برای فراهم کردن سطح پرداخت نهایی خوب هم در آزمایشگاه (اندازه گیری زبری سطح) و هم بصورت صنعتی (به کار گیری به عنوان پوشش یک یا چند لایی) آزمایش شد و در هر دو آزمایش ، پارچه نو عمل کرد. آزمایش های محیطی نیز به این صورت انجام شد که پارچه به عنوان بافت پوششی یک یا چند لایه به کار گرفته شد و سپس قطعه درمعرض محیط فرساینده مناسبی قرار گرفت و مجددا مشاهده شد که کارایی پارچه تهیه شده از الیاف بازیافتی، تفاوتی با پارچه های نو نداشت. استحکام پارچه سوزنی بازیافتی، به علت کاهش استحکام تک تک الیاف، عمدتا کم تر از پارچه سوزنی نو بود، اگر چه طول کوتاه تر الیاف نیز تاثیر گذار بود.

2. قالب گیری ترکیبات گرما سخت
ساخت ترکیبات گرم سخت به روش قالب گیری نیز فرصت مناسبی برای به کار گیری مجدد الیاف شیشه بازیافتی است. این مواد معمولا رکاربردهای نیازمند استحکام زیاد به کارگرفته نمی شوند و فرایند ترکیب سازی آنها با کمی اصلاح، می تواند برای الیاف بازیافتی تغییر داده شود. آزمایش های انجام شده روی یک ترکیب قالب گیری خمیری (DMC) درآزمایشگاه نشان دادند که جایگزینی الیاف شیشه بازیافتی به جای الیاف معمولی تا 50 درصد تاثیر قابل ملاحظه ای بر ویژگی های مکانیکی ماده-استحکام کششی، مدول و استحکام ضربه ندارد.
به دنبال این آزمایش ها، یک قطعه آزمایشی توسط یکی از شرکتهای همکار در پروژه ساخته و به کار گرفته شد. برای ساخت این قطعه با کاربرد الکتریکی، 17 کیلوگرم ترکیب خمیری شکل تهیه شد که در آن 50 در صد الیاف شیشه با الیاف بازیافتی جایگزین شده بود. فرایند ترکیب سازی وعملیات قالب گیری تحت تاثیر این جایگزینی قرار نرگفت و ترکیب تولید شده از نظر ظاهری تفاوتی با سایر ترکیبات نداشت. ویژگی های مکانیکی و الکتریکی قطعه DMC تولید شده با الیاف بازیافتی درمحدوده قابل قبولی قرار داشت.

.................................................. .................................................. ....................
تحلیل اقتصادی
به منظور ارزیابی چشم انداز احتمالی توسعه بیشتر فرایند بستر سیال و تعیین حوزه هایی که اصلاح آنها می تواند به بیشتر عملی شد این فرایند منجر شود، یک برآورد اقتصادی ازاین فرایند انجام شد. برای انجام این تحلیل ابتدا یک کارخانه بازیافت د رمقیاس واقعی طراحی شده و تجهیزات مورد نیاز ، اندازه تجهیزات و شرایط کار آنها (دما، فشار، سرعت، جریان سیال و...) مشخص شد.
نتایج نشان دادند که برای سر به سر شدن هزینه های این کارخانه، توان بازیافت آن باید 10000 تن در سال باشد. برای این که کارخانه پس از 10 سال، سالانه 3 درصد سود داشته باشد، توان بازیافت آن باید 15000 تن در سال باشد.
تغییر و بهبود فرایند بستر سیال ممکن است به افزایش توان تولید و عملی تر شدن چنین طرح هایی منجر شود. تحلیل هزینه های مشابهی برای کارخانه بازیافت الیاف کربن شیشه ارزش بیشتری دارد، تاسیس چنین کارخانه ای با توان تولید چند صد تن الیاف در سال امکان پذیر خواهد بود.

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/250444

تاریخچه ی تولید الیاف کربن:
سابقه ی استفاده از الیاف کربن به اینکه اولین بار توماس ادیسون این الیاف را در لامپ های روشنایی مورد استفاده قرار داد بر می گردد. در آن زمان این الیاف را از کربونیزه کردن نوعی نی به نام Bamboo و رایون تولید می کردند . ادیسون در سال 1888 این حالت را به عنوان کربن ادیسون به ثبت رسانید و از آن به عنوان تار درون لامپ برق استفاده کرد . بهترین نوع الیاف کربنی از چوب بامبوی کربنی تولید شده ، و لامپ های ساخته شده از آن ، طول عمری چندین صد ساعته داشت . ( امروزه عمر تقریبی لامپ ها در حدود 1000 ساعت می باشد ) . سه سال بعد ، یعنی در سال 1883 ، Swan برای نخستین بار فیلامنت مصنوعی و سبک کربن را با عبور دادن محلول نیترات سـلولز که از روزنه های ریزی بیـرون می آمد ( رشته ساز امروزی ) در استیـک اسـید و در حمام انعـقاد محتوی الکل بدست آورد [ 42 ] . تاریخ الیاف مصنوعی با آزمایشات Swan آغاز می شود . دو مرد ، ادیسون و سوان ، توانستند لامپی بسازند که عملاً از الکتریسیته نور تولید شود . این هر دوی آنان زمانی توانستند به این مهم دست یابند که به مهمترین ماده ی آن روز یعنی تار کربنی دسترسی پیدا کرده بودند. بدان علت که کاربرد الیاف کربن در لامپ های الکتریکی به سبب مزیت فیلامنت های تنگستن شناخته نشد ، قریب به 80 سال از تولید این الیاف مصنوعی – الیاف کربن – گذشت تاکاربرد صنعتی بیابد. در واقع ، استفاده از کربن تا سال 1907 ، زمانی که تارهای تنگستن عرضه شد ، ادامه یافت و وقتی کارایی این تار در تبدیل الکتریسیته به نور به ا ثبات رسید ، به تدریج جای تار کربنی را گرفت و تا به امروز نیز همچنان ادامه یافت . بدون توجه به رشته های طلا و نقره ، تارهای کربن نخستین تارهای ساخت دست بشر بوده که کاربردی واقعی پیدا نموده و امروزه ، یعنی یک صد سال بعد نیز با تعدیلاتی چند به عنوان جدیدترین انواع لیفهای مصنوعی در اختیار انسان قرار گرفته و همچنان دررابطه بابهبود وضعیت آن ، به پیش می رود .

-2- مواد اولیه ی مختلف جهت تهیه الیاف كربن :
الیاف كربن از مواد مختلفی ممكن است تهیه شود كه در ذیل به آنها اشاره می شود :
الف ) حالت گازی : همچون هیدروكربنها و تركیبات آلی فلزات واسطه :
ب) حالت مایع : همچون قیر (pitch)
ج) حالت جامد : الیاف پلیمری همچون :
1) الیاف سلولزی ویسكوزریون
2) پلی وینیل الكل (پی . وی . ای)
3) پلی بنزن آمید ( پی . وی . ای)
4) پلی بوتادین
5)پلی سیانوژن
6 ) پلی وینیل كلراید (پی . وی . سی)
7 ) پلی اكریلونیتریل (پی . ای . ان) [11]
1-3- تولید الیاف کربن از پلی اکریلو نیتریل ( PAN ):
PAN شاید بهترین ماده ی اولیه ای باشد که برای تولید الیاف کربن مورد استفاده قرار می گیرد . آرایش یافتگی بالا ، بالا بودن نقطه ی ذوب و ویژگیهای دیگر ، نقاط قوتی برای این ماده محسوب می شود.
همانطور که می دانیم وجود گروه نیتریل در ترکیب اکریلو نیتریل ، ماهیت قطبی را سبب شده و همین امر نشان می دهد که جهت انجام پلیمریزاسیون می بایست ا ز حضور یک رادیکال آزاد یا یک شروع کننده با بار منفی بهره جست . افزایش ماهیت قطبی بودن که با وجود گروههای نیتریل پدید می آید باعث افزایش پیوندهای جانبی قطبی ، بالا رفتن نقطه ذوب ، حلالیت فقط در حلالهای یونی و در نهایت مناسب تر بودن برای تولید الیاف کربن می گردد . اما از طرفی وجود این فعل و انفعالات قطبی باعث جلوگیری از کریستالی شدن و ایجاد نوعی جمع شدگی می شود که این حالت در حین عملیات حرارتی رخ خواهـد داد . در واقع این جمـع شـدگی PANدر نهـایت نتیـجه ی مطلوبی را نخواهد داشت چرا که آرایش یافتـگی منـاسبی ایـجاد نگـشته پس لیـف کربنی با خـواص مکانیـکی پاییـن تولیـد خواهـد شد . لـذا به نوعی می بایست جلوی این جمع شـدگی را گرفت تا نتیجه ی مطلوب حاصل شود . با انجام آزمایشـات مخـتلف این فرضـیه ثابت گشت و متوجه شـدند در صـورت ممـانعت از جمع شـدگی ، خـواص مناسب مکانـیکی را برای الیـاف کربن در انتهای پروسه ، خواهند داشت .
1-3-1- علل ترجیح الیاف PAN جهت تولید الیاف كربن
امروزه اصلی و مهمترین ماده ی اولیه برای ساخت الیاف كربن , الیاف PAN می باشد و دلایل آن عبارتند از :
الف ) ساختمان الیاف PAN به نحوی است كه اجازه می دهد پیرولیز حرارتی با سرعت بیشتری انجام شود بدون اینكه تغییری در آرایش مولكولی اولیه ی الیاف ایجاد شود .
ب) الیاف PAN قادرند تا طی ریسندگی تا 800% كشیده شوند . بزرگترین مزیت PAN در این است كه قبل از پلاستیكی شدن در دمای حدود oC 180 قادر است كه آرایش مولكولی بهتری را پذیرا باشد كه این امر برای دست یافتن به الیاف كربن مناسب ، حیاتی می باشد .
ج) الیاف PAN در مقایسه با مواد اولیه ی دیگر از میزان كربن بیشتری بهره مند می باشد كه مقدار كربن حدود 55% وزنی این الیاف است .
د) ضمناً تفـاوت اسـاسی این الیـاف با الیـاف رایون در آن است كه ازPAN یك سـاختار نردبانی در مرحــله ی مقدماتی عملیات حرارتی – كه الیاف طی آن تحت كشش هستند – ایجاد می شود و این جهتیابی اساساً در همه ی مراحل تولید نیز حفظ می شود .

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/20352

شركت ژاپني از الياف كربني براي ساخت قطعات خودرو استفاده مي‌كند
​

[SIZE=-0]

ایرنا:شركت ژاپني "تورئي" ، براي نخستين بار در جهان استفاده از الياف كربني براي ساخت بدنه و قطعات خودرو را آغاز مي‌كند. روزنامه "نيهون كيزاي" روز سه‌شنبه به نقل از دست اندركاران گزارش داد:
الياف كربني نسبت به فلزاتي كه هم‌اكنون براي ساخت بدنه و قطعات خودرو از آنها استفاده مي‌شود از دوام بيشتري برخوردار بوده و وزن آن نيز يك چهارم سبك‌تر است.
دست اندركاران معتقد هستند كه اگر از وزن خودرو صد كيلوگرم كاسته شود، اين موضوع تا سه درصد كاهش مصرف سوخت در خودرو را به دنبال خواهد داشت. با بكارگيري از الياف كربني براي ساخت بدنه و قطعات خودرو، اين امكان نيز وجود دارد كه از سنگيني خودرويي با وزن يك هزار و پانصد کیلوگرم تا حدود دویست کیلوگرم كم كرد.
در صنعت هواپيماسازي نيز براي نخستين بار در هواپيماي مسافربري نسل نوين بويينگ هفتصد و چهل و هفت از الياف كربني براي ساخت بدنه و قطعات استفاده شده كه اين موضوع كاهش بیست درصدی مصرف سوخت را به همراه داشته است.شركت تورئي در راستاي اين تصميم خود برنامه دارد، با حدود سی ميليارد ين سرمايه‌گذاري تا سال دو هزار و ده ميلادي كارخانه ساخت قطعات خودرو با استفاده از الياف كربني را راه‌اندازي كرده و توليدات خود را به شركت‌هاي خودروسازي ژاپني بفروشد
​

[/SIZE]​

کلیک کنید تا باز شود...

http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/20352-الیاف-کربن?p=48652&viewfull=1#post48652

الیاف كربن

اگرچه اكثر الیاف مورد استفاده در صنعت كامپوزیت از جنس شیشه می‌باشد ولی مدول آن نسبتا پایین است. در سالهای پیش تلاشهای زیادی انجام گرفت تا تقویت كننده‌های جدیدی با تبدیل حرارتی الیاف آلی به الیاف كربن ساخته شود.

الیاف حاصل به سرعت كاربرد وسیعی در كامپوزیتهای فنولیكی به منظور استفاده در عایقهای فداشونده در صنایع نظامی پیدا كرد. مشخصه الیاف كربن، سبكی، استحكام و سفتی بالا می‌باشد. همه انواع الیاف كربن از پیرولیز الیاف آلی در یك محیط خنثی بدست می آید.

● سه منبع مهم عمده برای ساخت الیاف كربن وجود دارد:
▪ پلی اكریلونیتریل (pan) رایون و قیر
▪ كوپلیمر متیل اكریلات و ایتاكونیك اسید
▪ اكسیداسیون الیاف اكریلیك، به منظور تثبیت شكل الیاف به هنگام فرآیند كربنیزه كردن است.

سپس الیاف اكسید شده در یك محیط خنثی كربنیزه می‌شوند. و در نهایت الیاف كربنیزه وارد مرحله گرافیته كردن می‌شوند. این مرحله نیز در مرحله خنثی و در دمای حدود ۴۰۰تاشرایط مورد بحث در طول فرآیند پلیمریزاسیون تا ساختار گرافیتی، به دقت انتخاب و كنترل می‌شوند. در طول این فرآیند عناصر غیر كربنی بصورت گاز خارج شده، اجزاء كربنی باقی می‌مانند. مهمترین شكل الیاف كربن، پارچه است كه در بافتهای مختلف وجود دارد.

● این شكلها عبارتند از:

۱) رشته‌های پیوسته برای فرایندهای، رشته پیچی

در ابتدا دو نوع الیاف كربن با پایه pan وجود داشت كه استحكام و مدول آنها با هم تفاوت داشت:
الیاف كربن با استحكام بالا (strength ( Highیا HSكه از فرآورش در دمای OC ۱۵۰۰ بدست می‌آمد و بعنوان نوع دو درجه‌بندی می‌شد.
با افزایش دمای فرآورش، مدول نیز افزایش می‌یافت و نوع مدول بالای این الیاف (Modulus High ) یا HM كه نوع یك درجه بندی می‌شد در دمای بالاتر ازدو هزار و پانصد درجه تولید می‌شد.
با اعمال كمی كشش و افزایش آرایش یافتگی و با كاهش قطر الیاف از ۷ به ۵ میكرومتر، استحكام و مدول الیاف افزایش می‌یابد. این الیاف، الیاف با مدول متوسط (modulus Intermediate) یا IM نام دارد. در جدول زیر برخی خواص این الیاف مشاهده می‌شود.
pitch)itaconic ) یك ماده اولیه تولید الیاف كربن می‌باشد. این ماده در یك محیط آبی سنتز شده و با *****اسیون جدا می‌شود. سپس كوپلیمر حاصل، با سرعت چرخش و كشش كنترل شده، به روش ریسندگی مرطوب تبدیل به لیف می‌شود. بدینوسیله میزان آرایش الیاف را كنترل می‌كنند و هرچه بیشتر باشد مدول لیف نهایی بالاتر است.

مراحل تولید الیاف كربن در این روش عبارتند از :
۱) كوپلیمریزاسیون، اكسیداسیون، كربنیزه كردن و گرافیته كردنc ۲۰۰ انجام می‌شود. این كار اجازه می‌دهد آرایش القا شده به هنگام كشش در الیاف حفظ شود.c ۲۵۰۰ انجام می‌گیرد.filament winding )، پلتروژن و فرآیند پاشش رزین- spray up
۲) پیش آغشته (prepreg) تك جهته برای لایه گذاری
۳) الیاف خرد برای تزریق یا قالبگیری فشاری
۴‌) نوار پیوسته برای پلتروژن
۵) پارچه بافته برای قالبگیری انتقال رزین (RTM) یا لایه گذاری

الیاف كربن تولید شده، ذاتا چسبندگی كافی به پلیمرها ندارند و اگر به همان صورت استفاده شوند، خواص تقویت كنندگی خوبی نشان نشان نمی‌دهند. بنابراین اصلاح سطح یك مرحله ضروری در آماده سازی الیاف می‌باشد.
روشهای مختلفی برای اصلاح سطح الیاف كربن وجود دارد، ولی معمولا اكسیداسیون آنودیك در یك الكترولیت آبی مانند بی كربنات آمونیم، ترجیح داده می‌شود. اكسیداسیون پلاسما نیز بكار می‌رود ولی به لحاظ تجاری رایج نشده است.
معمولاَ الیاف كربن موجود در بازار اصلاح شده است ولی در موارد خاص می‌توان الیاف بدون اصلاح سطح نیز تهیه كرد.

شبکه ایران ـکامپوزیت

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/20352-الیاف-کربن?p=1582478&viewfull=1#post1582478

درفرهنگ واژگان نساجي آمده است : الياف کربن به اليافي گفته مي شود که دست کم داراي 90 درصد کربن هستند و از پيروليز کنترل شده اليافي ويژه به دست مي آيند .

اصطلاح الياف گرافيتي درمورد اليافي به کار مي رود که کربن آنها بيش از 99 درصد باشد . انواع گوناگوني از الياف به عنوان پيش زمينه توليد الياف کربن وجود دارد که داراي ويژگي هاي انحصاري و مورفولوژي ويژه هستند .
پرمصرف ترين الياف پيش زمينه عبارتند از :
الياف پلي اکريلونيتريل ( PAN ) ،
الياف سلولزي ( مانند ريون ويسکوز و پنبه ) ،
قير حاصل از قطران ذغال سنگ ( Coal tar pitch )
و نوع ويژه اي از الياف فنليک .

الياف کربن از طريق پيروليز پيش زمينه هاي آلي که به شکل الياف هستند، ساخته مي شود.
در واقع انجام عمليات حرارتي موجب حذف عناصري مانند اکسيژن ، نيتروژن و هيدروژن و باقي ماندن کربن به شکل الياف مي شود . در پژوهش هايي که برروي الياف کربن انجام شده ، مشخص گرديده که ويژگي هاي مکانيکي الياف کربن با افزايش درجه تبلور و ميزان جهت گيري الياف پيش زمينه و کاهش نواقص موجود در آنها ، بهبود مي يابد . بهترين راه براي دست يابي به الياف کربن با ويژگي هاي مناسب ، استفاده از الياف پيش زمينه با بيشترين مقدار جهت گيري و حفظ آن در طي فرآيندهاي پايدار سازي و کربنيزاسيون از طريق اعمال کشش در طول فرآيند است .
توليد الياف کربن از پيش زمينه پلي اکريلونيتريل

براي توليد الياف کربن با کيفيت بالا از پيش زمينه PAN و سه مرحله اساسي وجود دارد :

1- مرحله پايدار سازي اکسيدي : در اين مرحله الياف PAN هم زمان با اعمال کشش مورد عمليات حرارتي اکسيدي در محدوده دمايي 200 تا 300 درجه سانتي گراد قرار مي گيرد . اين عمليات ، PAN گرما نرم را به ترکيبي با ساختار نردباني يا حلقه اي تبديل مي کند .

2- مرحله کربنيزاسيون : بعد از اکسيداسيون ، الياف بدون اعمال کشش در پيرامون دماي 1000 درجه سانتي گراد در محيط خنثي ( معمولا ً نيتروژن ) براي مدت چند ساعت ، مورد عمليات حرارتي کربنيزاسيون قرار مي گيرند . درطي اين فرآيند ، عناصر غيرکربني آزاد مي شود و الياف کربن با بالانس جرمي 50 درصد به نسبت الياف PAN نخستين ، به دست مي آيد .

3- مرحله گرافيتاسيون : بسته به نوع الياف کربن مورد نظر ، از لحاظ ضريب کشساني ، و اعمال اين مرحله در محدوده دمايي مابين 1500 تا 3000 درجه سانتيگراد ، موجب بهبود درجه جهت گيري کريستاليت هاي کربني درجهت محور الياف و بنابراين مايه ي بهبود ويژگي ها مي شود .

توليد الياف کربن از ديگر پيش زمينه ها نيز کمابيش داراي مراحل اصلي است که در مورد توليد از پيش زمينه PAN آورده شد .

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:

http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/20352-الیاف-کربن?p=2295704&viewfull=1#post2295704

مشخصه هاي ساختاري الياف کربن بيشتر با دستگاههاي ميکروسکپ الکتروني و پراش پرتوي ايکس قابل بررسي است . برخلاف گرافيت ، ساختار کربن بدون هرگونه نظم سه بعدي است . در الياف کربن برپايه PAN ، ساختار الياف در طي عمليات پايدار سازي اکسيدي و متعاقب آن کربنيزاسيون ، از ساختار زنجيره اي خطي به ساختار صفحه اي تغيير مي کند . به اين ترتيب صفحات اصلي در پايان مرحله کربنيزاسيون در جهت محور طولي الياف قرار مي گيرند . بررسي هاي اشعه X با زاويه تفرق باز ( Wide angle X-ray ) نشان مي دهد که با افزايش دماي عمليات کربنيزاسيون ، ارتفاع انباشتگي و مقدار جهت گيري صفحات اصلي ، افزايش مي يابد . قطر منوفيلامنت هاي PAN تأثيرعمده اي بر نفوذ عمليات کربنيزاسيون در الياف کربن توليدي دارد ، به همين دليل تغيير در ساختار کريستالوگرافي پوسته و هسته هر منوفيلامنت در اليافي که کاملا ً پايدار شده اند ، به وضوح قابل مشاهده است . پوسته از جهت گيري مرجح طولي بالا به همراه انباشتگي زياد کريستاليت ها برخوردار است درحالي که هسته ، جهت گيري کم تر صفحات اصلي و حجم کم تر کريستاليت ها را نشان مي دهد .

عموما ً ديده شده که هرچه استحکام کششي الياف پيش زمينه بيشتر باشد ، ويژگي هاي کششي الياف کربن به دست آمده نيز بيشتر مي شود . چنان چه مرحله پايدار سازي به صورتي مناسب انجام گيرد ، در آن صورت استحکام کششي و ضريب کشساني با کربنيزاسيون تحت کشش ، به مقدار بسيار زيادي در محصول کربني نهايي بالا مي رود . بررسي هاي انجام شده با دستگاههاي پراش پرتوي ايکس و پراش الکتروني نشان داده است که در الياف کربن با ضريب کشساني بالا ، کريستاليت ها پيرامون محور طولي الياف قرار گرفته اند . اين درحالي است که صفحات لايه اي با بيشترين جهت يافتگي به موازات محور الياف استقرار يافته اند . به طور کلي استحکام الياف کربن به نوع پيش زمينه ، شرايط فرآيند ، دماي عمليات حرارتي و وجود نواقص ساختاري در الياف ، ارتباط دارد . در الياف کربن با پيش زمينه PAN و افزايش دما تا 1300 درجه سانتي گراد مايه ي افزايش استحکام مي شود ولي پس از 1300 درجه ، استحکام به آرامي کم مي شود . اين موضوع در مورد ضريب کشساني نيز صادق است .

الياف کربن بسيار ترد هستند . لايه ها در الياف با اتصالات ضعيف و اندروالسي به هم ديگر متصل شده اند . تجمع فلس مانند لايه ها موجب مي شود تا رشد ترک در جهت عمود برمحور الياف به آساني صورت بگيرد . در خمش ، الياف در کرنش هاي بسيار پايين مي شکنند . با تمام اين معايب ، الياف کربن از نقطه نظر مجموع ويژگي هاي شيميايي ، فيزيکي و مکانيکي منحصر به فردي که دارد ، در بسياري از عرصه هاي مهندسي و علوم در دو دهه اخير تقريبا ً بدون رقيب مانده است .

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/20352-الیاف-کربن?p=2295711&viewfull=1#post2295711

الياف کربن در موارد صنعتي گوناگوني به کارمي رود که در اين جا نمونه هايي از آن ارايه شده است :

صنعت حمل و نقل

کاربردهاي صنعت حمل و نقل بدين گونه اند : مخازن گاز مايع خودروها ، قطعات موتور ، کمک فنر ، شفت هاي انتقال نيرو ، ملحقات چرخ و جعبه فرمان ، لنت هاي ترمز ، بدنه ماشين هاي مسابقه ، بدنه کشتي ها و فنرهاي لول .

صنايع ساختماني و معماري

مواد ساختاري پل ها ، ساز و کار پل هاي جمع شونده ، تقويت کننده بتن هاي پرمقاومت ، سازه هاي باربر ، ديوارهاي جداکننده ، سازه هاي پيش تنيده براي کمک به سازه هاي بتني حمل بار ، استفاده در تعمير ساختمانهاي در حال تخريب ، استفاده در جداره داخلي تونل ها براي جلوگيري از ريزش تونل و استفاده در رمپ ها براي جلوگيري از ريزش خاک را مي توان از کاربردهاي ساختماني اين الياف دانست .

صنايع هواپيما سازي و هوافضا

سازه هاي داخلي کابين مسافرين اعم از پانل هاي جداره صندلي ها و ميزها ، پوشش ها ، اجزاي سازه اي ماهواره ها ، لبه بال هواپيماهاي جنگنده ، نوک هواپيماهاي مافوق صوت ، نازل موشک هاي دوربرد و قطعات حساس موتور هواپيماها نيز مي توانند داراي الياف کربن باشند .

صنايع پزشکي

الياف کربن در ساخت استخوان مصنوعي ، اجزاي تجهيزات پرتوي ايکس ، صندلي هاي چرخدار ، انواع اجزاي مصنوعي بدن براي معلولين و دريچه قلب به کار مي روند .

بخش انرژي

از جمله کاربردهاي الياف کربن در بخش انرژي ، مي توان بدين موارد اشاره کرد : باتريهاي سوختي ، پره هاي توربين و پره هاي آسياب هاي بادي براي توليد برق از انرژي باد .


صنايع الکترونيک ، تجهيزات الکتريکي و ماشين سازي

اين کاربردها عبارتند از : قاب رايانه هاي همراه ، اجزاي رايانه ها ، بازوي ربات هاي صنعتي ، چرخ دنده ها ، غلتک ها ، چرخدنده هاي پرسرعت ، قطعات خود روغنکاري شونده ، آنتن ها ، مواد عايق الکتريکي ، مخازن تحت فشار ، غلتک چاپ گرها و قاب تلفن هاي همراه .

منبع : فصلنامه كامپوزيت

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/20352

مروری بر الیاف فایر پروف (ضد اتش یا الیاف نسوز):

من قبلا یه کم مطلب به صورت جسته و گریخته در رابطه با پارچه های ضد آتش جمع کردم اگه به دردتون میخوره استفاده کنید:

طبق استانداردهای موجود ضد آتش کردن الیاف به معنای شعله ور نشدن در هنگام آتش سوزی است. با استفاده از نانوذرات رس نوعی الیاف ضد آتش تولید می شود که در هنگام آتش سوزی به صورت پودر در می آید. لباس های تهیه شده از این نانوالیاف می تواند برای جاهایی که حرارت زیاد است مثل کوره های آهن گدازی استفاده شود. این پارچه ها به دلیل اینکه آتش نمی گیرند برای لباس کار آتش نشان های عزیز هم قابل استفاده می باشد. البته این کار در حالت آزمایشگاهی قرار دارد و هنوز تحت بررسی است.


پوشش های ضد حریق
مطلب حائز اهمیت به هنگام وقوع آتشسوزی ایجاد شرایط لازم برای جلوگیری از توسعه حریق و کاهش خسارات جانبی و مالیاست.به طور نمونه در یک ساختمان چند طبقه باسازه فولادی، چنانچه حریق در پارکینگاتفاق افتد، به دلیل فشار بار وارده بر روی سازه فولادی، پل ها و ستون ها با حرارتحدود 600 درجه سانتی گراد قابلیت تغییر فرم داشته و موجب واژگون شدن ساختمان میگردد. در این شرایط بدون آنکه حریق به طبقات بالا سرایت نماید ، امکان واژگونیساختمانی با توجه به وسعت حریق می باشد، لذا چنانچه سیستمی از محافظت کننده ها رابتوان بر روی سازه های فلزی اعمال نمود تا در طی مدت زمان مشخص، از انتقال حرارتمحیط به سطح فلز جلوگیری نماید، کار بسیار ارزشمندی صورت پذیرفتهاست.



در یک مکان عمومی مانند کتابخانه، موزه، سینماو دیگر اماکن عمومی که سرمایه های ملی هستند و جان انسان ها در معرض خطر حریق میباشد با استفاده از مواد کند کننده و اعمال آن بر روی کاغذ، پارچه، چرم، چوب و دیگراشیا می توان از توسعه حریق جلوگیری نمود.
از انواع پوشش های ضد حریق، می تواناز ملات های سیمانی نسوز، مواد خمیری اندود کننده و رنگ های ضد حریق و کند سوزها بهعنوان آخرین دستاوردهای علوم و تکنولوژی نام برد. رنگ های ضد حریق، قابلیت ضد شعلهوری داشته و نیز مانع انتقال حرارت به لایه های زیرین اجسام می گردند.در ادامه، بهمنظور آگاهی بیشتر مقایسه مختصری بین موارد فوق به عمل می آید.
مزایای رنگ هایضد حریق در مقایسه با ملات های سیمانی و موادخمیری اندود کننده:
رنگ های ضدحریق و کند سوز کننده ها در مقایسه با ملات های سیمانی، مواد خمیری اندود کننده هاو سایر روکش های ضد حریق، دارای مزیت های زیادی می باشند که در ذیل به شرح آن ها میپردازیم :
فضای اشغال شده
رنگ های ضد حریق می توانند بنابر شرایط تعریف شدهبه طور متوسط از 500 میکرون تا 5700 میکرون روی کلیه سطوح با هر زاویه ای و شکستگیاعمال گردند. در نتیجه فضایی را اشغال نکرده و به عنوان یک پوشش رنگ می باشندلیکنملات های سیمانی در ضخامت چند سانتیمتر اعمال شده و در سازه فلزی، مسلح نمودن آنضروری می باشد که این امر خود باعث اشغال فضای بیشتر می گردد.
زمان و سهولتاجرا
اجرای رنگ ضد حریق پس از آماده سازی سطح، به سهولت و در زمان بسیار کوتاهو با ابزار های مختلف اعمال می گردد، لیکن جهت اجرای ملات های سیمانی نیاز به ابزارخاص و زمان بسیار طولانی می باشد.
ظاهر پوشش ها
ظاهر رنگ های ضد حریق بسیارصاف بوده و نیازی به عملیات ترمیم و ماستیک کاری نداشته و حتی می توان برای حفاظت وپایداری بیشتر ضد حریق، از رنگ های پایه آبی استفاده نمود.لیکن در ملات های سیمانی،به دلیل نا همواری سطح، چنانچه سطح صافی مورد انتظار باشد علیات ترمیم بسیار سخت وپر هزینه است.
وزن مصالح
مصالح در رنگ های ضد حریق به لحاظ وزن در واحد مترمربع بین 5-6/0 کیلوگرم را به خود اختصاص می دهند، لیکن در پوشش های ضد حریق باملات سیمانی، این وزن در واحد متر مربع به چندین برابر افزایش می یابد، به طوریکهدر مواردی می بایست در طراحی، این بار مرده را مورد محاسبه قرار داد.
ترمیمنقاط
ترمیم نقاطی از سطح که صدمه دیده باشد در پوشش های ضد حریق به سهولت و حتیبا قلم مو قابل انجام است لیکن ملات های سیمانی نسوز، نیاز به عملیات گسترده و وقتگیر دارد.
ایمنی و بهداشت
مواد ضد حریق، پایه آبی بوده، سمیت نداشته و درزمان بروز حریق نیز گازهای سمی متصاعد نمی کنند.لیکن ضد حریق های پایه حلالی و نیزدیگر روکش ها، ایمنی لازم را در مراحل اعمال و نیز در زمان بروز آتش سوزی ندارند.
اثر پذیری
وجود گازهای خورنده در محیط ،به خصوص گاز دی اکسید سولفور، موجبخوردگی سطح بتن می گردد، لیکن در رنگ های ضد حریق، این خوردگی ایجاد نمی شود.
جنبه اقتصادی
به دلیل تسریع در زمان اجرا، اشغال فضای کمتر، دستیابی به سطحهموار و عدم نیاز به هزینه اضافی جهت هموار نمودن سطح اجرا شده و میزان کم مصرف درواحد سطح، استفاده از رنگ های ضد حریق بسیار مقرون به صرفه و اقتصادی می باشد.
کاربردهای متنوع رنگ های ضد حریق
گروه های مختلفی از رنگ های ضد حریق عرضهمی گردند که گروهی ، نفش پف کننده را داشته و گروهی نقش دیرسوز کننده.گروهی که نقشپف کننده را دارند در ضخامت های 500 تا 5700 میکرون بر روی کلیه سطوح از جمله سازههای فلزی، بتن، گچ، کابل، چوب و دیگر سطوح قابل اعمال می باشند و به محض رسیدنحرارت حاصل از شعله، ضخامت 500 میکرونی به حدود 4 تا 5 سانتی متر می رسد و این امرمانع انتقال حرارت به سطح می شود.
گروهی که نقش دیرسوز کننده ها را دارند، میتوانند بر روی سطوح کاغذ، پارچه ، چوب، چرم و دیگر مواد اعمال شوند تا هنگام آتشسوزی قابلیت مشتعل شدن نداشته باشند. همچنین زمانی که در برابر شعله قرا می گیرند،سوختن آن ها بسیار کند می باشند. این گروه از مواد علاوه بر قابلیت اعمال برروی سطوح ، قابلیت وارد شدن به پروسه تولید را داشته و به طور نمونه می توان درتولید قطعات پلیمری از آن ها استفاده نمود و با توجه به نوع مواد پلیمر می تواندرصدی از مواد ضد حریق را در پروسه تولید به آن اضافه نمود.به طور مثال در ساختکلید و پریز ، بدنه تلویزیون، کامپیوتر، کابل، مقوا، کاغذ و غیره می توان از موادکند سوز کننده استفاده نموده و آن ها را غیر قابل اشتعال کرد. مواد ضد حریق وکند سوز کننده ها در دنیای امروز در جهت حفظ جان انسان و سرمایه ها بسیار با اهمیتمی باشند و استاندارد های اروپا تماماً در این راستا تدوین گردیده است.حتی چوب هایبه کار رفته در یک داربست ساختمان، ضد حریق بوده و نیز لوازم صنعتی و خانگی، غیرشعله ور می باشند.
منبع: مجله پوشش های سطحی-شماره 4


تکمیل ضد آتش
یکی از روش های تکمیل ضد آتش کالای نساجی ، پوشش آن بوسیلهنمکهای آمونیوم می‌باشد که در گرما تولید آمونیاک نموده و بدین ترتیب با محبوس کردنآتش در خود باعث خاموش شدن و عدم پیشرفت آن می‌گردد. مناسبترین نمکهای آمونیوم ، دیآمونیوم فسفات وکربنات آمونیوممی‌باشد. سایر تکمیلکننده‌های ضد آتش عبارتند از: اکسیدهای نامحلول قلع ، آنتیموان و تیتان ، استرهکردن سطحی سلولز بااسید فسفریکو یا دی آمونیوم در حضور اورههیدروکسی متیل فسفونیوم کلراید (THPC) و غیره.

فایبر گلاس یا پشم شیشه و مواد اکریلیکی تقریبا غیر قابل اشتعال هستند. این الیاف مصنوعی به دلیل برخورداری از مشخصات دیر سوز بودن طراحی و تولید می شوند.

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:

http://daneshnameh.roshd.ir
http://www.manzelmag.com/main/component/content/article/98-iranian-architecture
این شخص فروشنده الیاف پلي استر ضد آتش Flame Retard می باشد و می توانید در صورت لزوم با ایشان ارتباط برقرار کنید:
نام: مصطفي مومني
ایمیل: momeni.mostafa@sft-co.com
تلفن:09121152554
آدرس: تهران ، ميدان آرژانتين , خيابان زاگرس , ساختمان زاگرس

معني عايق از منظر لغوي
انواع عايق : حرارتي ، صوتي ،حريق،رطوبت و ...
تعاملات ميان رشته اي در خصوص انواع عايق ها با ،سازه، برق ،مكانيك، معماري و ساير تخصصها
عايقكاري و كاربرد
موارد قابل توجه در عايق كاري :
جذب رطوبت ،رشد قارچ و باكتري ،مقابله با آتش ،تصاعد گاز سمي ،مزاحمت
براي انسان ، مزاحمت براي محيط زيست ، مقابله با الكتريسته ،وضعيت اسيدي يا بازي
بودن ،مقابله با شوك حرارتي ،استحكام ،ضربه پذيري ، مقاومت سايشي ، انعطاف پذيري
، وزن ، ميزان هدايت حرارتي ، ظرفيت نهان گرمائي ، مقاوم در برابر خوردگي ، پايداري
شيميائي ، ميزان چسبندگي ، تغييرات در طول زمان ، خزش يا جمع شدگي ، ميزان
تحمل دما و افزايش حجم و ......
-1 عايق با پايه معدني
پايه اينگونه عايقها از مواد معدني است كه در فرآوري آنها ساختار مولكولي متحول
نمي شود .در اينگونه عايقها معمولاً سيلسيم حضور دارد.
ويژگي عمومي اينگونه عايقها :
-1 مقاوم در برابر دما هاي بالا هستند (نقطه قوت)
-2 جاذب رطوبت هستند (نقطه ضعف)
اين عايق ها شامل :
پشم شيشه
1 ايران) -16 - (استاندارد شماره 8480 بند 4
از مذاب شيشه ساخته مي شود. (Glass Wool) -1 پشم شيشه
3/ پشم شيشه حدود 60 سال است كه در ايران توليد مي شود. الياف پشم شيشه داراي ضخامت 2
6 ميكرون است. پشم شيشه جاذب رطوبت بوده و در مجاورت با رطوبت ، اسيد سيليك توليد مي / الي 4
كند كه اين موضوع باعث رشد قارچها و باكتريها مي شود.
پشم شيشه در توسعه آتش نقشي ندارد و گاز سمي توليد نمي كند.اين عايق ساختماني داراي الياف
سرسوزني است و پس از ورود به بدن خارج نمي شود. لذا توصيه ميشود از تماس مستقيم با آن
جلوگيري شود.همچنين غبارات آن باعث مشكلات تنفسي مي شود. ضمنا تحمل حرارتي آن حدود 550
درجه سانتيگراد است در سالهاي اخير نوع ديگري پشم شيشه به بازار ارائه شده است كه حاصل تركيب
2 نوع پشم شيشه است كه خطرات تنفسي و تحريكات پوستي كمتري دارد.
شكل زير مكانيزم توليد پشم شيشه را نشان ميدهد:


(Rock Wool) پشم سنگ
2 ايران) -16 - (استاندارد شماره ملي 8480 بند 4
اين عايق ساختماني و صنعتي از مذاب سنگهاي طبيعي آذرين ساخته مي شود
ماده اوليه آن سنگ بازا لت است كه از گروه سنگهاي آذرين مي باشد كه بازمانده تفاله هاي
آتش فشاني است. براي توليد ابتدا در دماي 1500 درجه، بازالت را ذوب كرده و سپس الياف با
ضخامت 6 ميكرون از آن بدست مي آيد. عايق صوتي بسيار مناسبي است. باعث خوردگي در
مصالح ساختماني نمي شود. الياف پشم سنگ از طرف سازمان بهداشت جهاني بي ضرر تشخيص
داده شده است و براساس استاندارد سازمان بهداشت اروپا استنشاق هوائي كه حاوي حداكثر 5
ميليگرم در متر مكعب ذره باشد در 8 ساعت در روز بلامانع است. با محيط زيست سازگار است.
قابليت اشتعال نداشته و مقاومت تا حدود 4 ساعت در برابر شعله را دارد در اثر آتش سوزي گاز
1000 مقاومت دارد. در استانداردهاي جهاني به عنوان عايق مطلوب ضد ?????? سمي توليد نمي كند و تا
حريق توصيه شده است.
با افزايش دما ضريب انتقال حرارت آن افزايش مي يابد (عيب)
با افزايش رطوبت ضريب انتقال حرارت آن افزايش مي يابد (عيب)
نيازمند پوشش ضد رطوبت است.
به صورت فله- تخته اي و پانلي در بازار موجود است.
شكل زير مكانيزم توليد پشم شيشه رانشان ميدهد:

( Slag Wool) : پشم سرباره
(48480-16- (استاندارد ايران بند 3
اين عايق ساختماني از مواد مذاب سرباره كوره ساخته مي شود و از محصولات جانبي كوره بلند است كه
پس از استخراج آهن از سنگ هما تيت بدست مي آيد. پس از 1400 درجه و تبديل به الياف توليد مي شود.
است كه تقريباً 40 % پشم سرباره را تشكيل مي دهد. نوك الياف Sio عمده ترين ماده تشكيل دهنده آن 2
آن كروي شكل است و خراش و نفوذ كمتري به داخل آن دارد.
عايق الكتريسيته است و مضر به حال محيط زيست نمي باشد.
است (عيب) ph+ در مجاورت با رطوبت داراي
به وسيله چسب به اشكال هندسي در مي ايد
350 درجه مقاومت دارد ،ولي نوع خالص آن ?????? پس از مخلوط شدن با مواد چسبي تا حدود
750 را تحمل كند. ?????? مي تواند تا
عايقهاي سيليكات
حاصل تركيب مواد معدني و الياف سراميكي است كه در آنها نيز اكسيدهاي فلزي مانند كلسيم،
منيزيوم و يا آلومينيم وجود دارد. اين نوع از عايق ها معمولاً آجري شكل يا تپوتي هستند. تحمل حرارت
هاي بالا را داشته و در مقابل شوكهاي حرارتي مقاوم هستند. غيرقابل اشتغال بوده و همچنين جاذب
رطوبت مي باشند.
( Calcium silicate ) -1 سيليكات كلسيم
(4 - (استاندارد ملي ايران 8480 بند 4
اين عايق شامل سيليكات هيدراته شده است كه بوسيله الياف يك پارچه مسلح مي شود.
اين عايق، دانه بندي شده از آهك و تقويت شده توسط ذرات سيليكات با ساختار يك مسلح كننده
مانند پارچه است كه به همراه مواد معدني آلي مي باشد. در مقابل تغيير شكل مقاومت دارد. جاذب آب
است ولي به سرعت خشك مي شود لذا براي رشد قارچ ها مكان مناسبي نمي باشد.
980 درجه تحمل دارد. مهره المنت سماور از اين نوع است. ?????? قابل اشتعال نمي باشد. تا دماي
تا 4 برابر وزن خود مي تواند آب جذب كند. معمولاً سفيد و خاكستري است و ميل زيادي به ايجاد
خوردگي در سطوح فلزي حفاظت نشده دارد. داراي يون كلر است.

(Alumimium Cilicate) سيليكات آلومينيم
از مواد معدني اكسيد آلومينيم و الياف سراميكي كه در دماهاي بالا تركيب مي شوند، به دست مي آيد. به
اشكال پتوني و آجري وجود دارد.
تحمل بسيار بالا در مقابل حرارت دارد. مقاوم در مقابل شوك حرارتي است عايق خوبي براي كوره هاي
1800° مقاومت دارد. C القائي است و تا دماي
( Carbom fiber ) الياف كربني
الياف كربني معمولاً به اليافي گفته مي مي شود كه داراي 90 % كربن باشند.
الياف سلولري مانند ريون، (PAN) پرمصرف ترين الياف كربني عبارتند از: الياف پلي اكريلونيتريل
و نوع خاصي از الياف فنليك (Coal tar pich) ويسكوز و پنبه قير حاصل از قطران زغال سنگ
انجام عمليات حرارتي و پيروليز باعث حذف اكسيژن ، نيتروژن و هيدروژن گرديده و كربن
به شكل الياف باقي مي ماند.
كاربرد الياف كربن:
حمل و نقل: لنت ترمز، بدنه خودرو مسابقه بدنه كشتي فنرلول ، شفت كمك فنرها و ...
ساختمان و معماري: مواد پلها، تقويت كننده هاي بتن پر مقاومت ، سازه هاي باربر ، ديوار جدا كننده
سازه اي پيش تنيده
ساير:هواپيما سازي و هوا فضا، اجراي سازه ماهواره ها، سازه هاي داخلي هواپيما، جداره ميز و صندلي
ها، لبه بال هواپيما هاي مافوق صوت و جنگنده، نازل موشك هاي دوبرد و قطعات حساس موتور هواپيما
صندلي چرخدار، پروتز، دريچه قلب X پزشكي: استخوان مصنوعي، تجهيزات پرتو
انرژي: باتري سوختي، پره هاي توربين، پره هاي آسياب
صنايع الكترونيك: قاب لپ تاب، اجزاي رايانه، بازوي روباتهاي صنعتي، چرخ دنده ها، غلتك ها و ...

( Graphite fiber ) : الياف گرافيتي
پس از انجام عمليات در صورتي كه 90 % كربن باقي بماند ميتوان آنرا الياف گرافيتي ناميد. اولين بار
اديسون به عنوان رشته ملتهب لامپ به كار گرفت.
استحكام، سختي بالا، خنثي بودن از لحاظ شيميائي، ضربه پذيري بالا، از خواص الياف گرافيتي است هم
اينك شركتها، در حال ساخت بدنه خودرو با الياف كربني هستند.
( Glass fiber ) : الياف شيشه
% پر مصرف ترين ماده در تهيه كامپوزيتها است، عمده ترين محصول فايبرگلاس است ماسه سيليسي 50
مواد را تشكيل مي دهد.
( Cellular Glass ) : شيشه سلولي
3 ايران) - 84 بند 4 - (استاندارد ملي 80
از شيشه منبسط شده با ساختار سلول بسته حاصل مي شود.
480 مقاومت دارد. در دماي پائين هدايت حرارتي كمي دارد، °C 40 - تا ?????? به شكل تخته و لوله است و از
داراي مقاومت سايشي و مقاومت در برابر خوردگي است ، عايق صوت است.
(Cramic fiber) الياف سراميكي
3 ايران) -15 - (استاندارد 8084 بند 4
اليافي غير آلي كه از اكسيدهاي فلزي يا رس ها ساخته مي شود.
الياف سراميكي در واقع فيبرهاي سيليكات آلومينيم است كه از ذوب و دميدن كائولن با درصد آلوميناي
بالا يا ساير مواد مانند پودر خالص آلومينا و سيليس مخلوط شده تشكيل مي گردد.
50 و قطر آن 2 الي 3 ميكرون است. m در پروسه توليد طول الياف حدود
خصوصيات الياف سراميكي:
- وزن سبك
- قابليت انعطاف پذيري همراه با استحكام كششي
- قابليت نصب سريع
- هدايت حرارتي پائين
- ذخيره سازي پائين انرژي گرمائي
- مقاومت در مقابل شوك حرارتي
- مقاومت در مقابل خوردگي
- پايداري حرارتي بالا
- پايداري شيميائي
- جايگزيني مناسب آزبست
- عايق صوتي
- الياف پايه در اگزوزها و *****ها
- الياف به صورت فله
- الياف به صورت پتو
- الياف به صورت صفحه سراميكي
- الياف مدولي
1400 را دارد ?????? - مقاومت در برابر حرارت تا
الياف آزبستي
18 ايران) - (استاندارد 8480 بند 4
اليافي است كه از جدا سازي سيليكاتهاي معدني طبيعي كه داراي ساختار بلوري به شكل رشته اي باريك
است، بدست مي آيد.
سلامتي انسان را به خطر مي اندازد.
آزبست يا پنبه كوهي :
دارد، ولي غير قابل (W/mc 0/ كاني معدني است كه بافت اليافي دارد. ضريب حرارتي تقريباً بالا ( 06
اشتعال بوده و الياف آن سرطان زا است.

2 - عايق با پايه گياهي
9 ايران) - (استاندارد 8084 بند 4
عايق دياتومه اي
اين ماده از بقاياي دياتومه (ذرات سيلسي سلولي با اندازه ميكروسكوپي) است كه به شكل پودر، متصل يا
دانه اي است.
آجر دياتومه اي
آجر عايق پخته شده از بقاياي دياتومه
رستني هاي ذره بيني از گروه جلبكها در آبهاي شور يا شيرين يا در خاكهاي مرطوب يا بر سطوح
مرطوب
عايق صوت
عايق حرارت
منبع غذايي مناسب براي ماهيها

(Cork) چوب پنبه
12 ايران) - (استاندارد 8084 بند 4
ماده اي كه به طور دوره اي از ساقه درخت چوب پنبه (كركس سابرال) كه لايه محافظ آنرا تشكيل ميدهد
گرفته مي شود.
تخته آن از چوب پنبه دانه اي منبسط و متصل شده بدون چسب و در اثر حرات و فشار است بدست مي
آيد.
( Cellulose insula tion) عايق سلولزي
11 ايران) - (استاندارد 8084 بند 4
عايق اليافي است كه از كاغذ، مواد خام تخته كاغذي يا چوب با چسب و كند سوز كنننده ساخته مي شود.
روزنامه، كارتن، پارچه، كاه، خاك اره، كنف و ... از عمده ترين مواد اوليه تامين آن است.
تحقيقات در امريكا نشان مي دهد كه سلولز بهتر از پشم شيشه، ساختمان را در برابر حريق محافظت
مي كند زير چگالي از پشم شيشه بيشتر است و اكسيژن بيشتري نياز دارد. 4 نوع آن وجود دارد.
-1 سلولز خشك
-2 اسپري سلولز
-3 سلولز تثبيت شده
-4 سلولز با ذرات كم
%90 سلولز است.
عايق حرارتي كمي بهتر از پشم سنگ و پشم شيشه است.
چگالي آن از سايرين بيشتر است پس عايق صوتي خوبي است.
عايق حريق است.
با پر كردن كامل حفره ديوار جلوگيري از انتقال رطوبت مي كند.
نياز به نيروي متخصص دارد.
اسپري تر آن مدت زمان زيادي براي خشك شدن دارد (چند روز تا چند هفته).
سازگار با محيط زيست است.
براي توليد آن انرژي كلي مصرف مي شود.
Wood Wool : پشم چوب
14 ايران) - (استاندارد 8084 بند 4
Wood Wool Slab : دال پشم چوب
تركيب پشم چوب فله اي با چسباننده معدني

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.iranayegh.com
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/279895

کامپوزیتها -مواد چند سازه ای یا کاهگل های عصر جدید.

کامپوزیتها -مواد چند سازه ای یا کاهگل های عصر جدید.
کامپوزیتها (مواد چند سازه ای یا کاهگل های عصر جدید )رده ای از مواد پیشرفته هستند که در آنها از ترکیب موادساده به منظور ایجاد موادی جدید با خواص مکانیکی و فیزیکی برتر استفاده شده است.اجزای تشکیل دهنده ویژگی خود را حفظ کرده در یکدیگر حل نشده و با هم ممزوج نمی شوند.استفاده از این مواد در طول تاریخ نیز مرسوم بوده است مانند آجرهای گلی که در ساخت آنها از تقویت کننده کاه استفاده می شده است .هنگامی که این دو باهم مخلوط بشوند در نهایت آجرپخته بدست می آید که بسیار ماندگار تر و مقاوم تر از هر دو ماده اولیه یعنی گل و کاه است.
تقسیم بندی مواد کامپوزیت:
1)کامپوزیتهای زمینه سرامیکی. ( CMC )
2)کامپوزیتهای زمینه فلزی. ( MMC)
1)کامپوزیتهای زمینه پلیمری. ( CMC )
رایجترین دسته کامپوزیت های زمینه پلیمری هستند که بیش از 90 درصد مصرف جهانی کامپوزیت را به خود اختصاص داده اند.
فایبرگلاس‌ها یا الیاف شیشه متداولترین الیاف مصرفی کامپوزیت‌ها در دنیا و ایران است . انواع الیاف شیشه عبارتند از انواع E ، C ، S و کوارتز. ترکیب الیاف شیشه نوع E یا الکتریکی ، از جنس آلومینوبور و سیلیکات کلسیم بوده و دارای مقاومت ویژه الکتریکی بالایی است.الیاف شیشه نوع S ، تقریباْْ 40 درصد استحکام بیشتری نسبت به الیاف شیشه نوع E دارند. الیاف شیشه نوع C یا الیاف شیشه شیمیایی ، دارای ترکیب بور و سیلیکات کربنات دو سود بوده و نسبت به دو مورد قبل پایداری شیمیایی بیشتری بخصوص در محیط‌های اسیدی دارد. الیاف شیشه کوارتز ، بیشتر در مواردی که خاصیت دی‌الکتریک پایین نیاز باشد، مانند پوشش آنتن‌ها و یا رادارهای هواپیما استفاده می‌شوند.
نقاط قوت کامپوزیتها:
وزن کم این مواد در عین بالا بودن نسبت مقاومت به وزن آنها (حتی تا 15 برابر برخی از فولادها )
مقاومت بالا نسبت به خوردگی.
وجود روش های مختلف ساخت و امکان تولید اشکال پیچیده و متنوع.
موارد کاربرد کامپوزیت:
1)صنعت هوا-فضا:ساخت بدنه هواپیما .ساخت پره های توربین بادی و پره های هلی کوپتر.پوشش رادار هواپیما.
2)صنعت نفت وگاز:به منظور ترمیم و تقویت سازه های فرسوده و ترمیم لوله های فرسوده نفت و گاز -.عایق توربین.(کامپوزیت ها با توجه به ساختار شبکه ای و طولی ای که دارند گرما را فقط در جهت طولی منتقل می کنند و نه عرضی بنابر این به عنوان عایق گرما برای دیواره توربین ها مناسب می باشند.-نقل قول از دکتر مظاهری رئیس گروه آیرودینامیک وپیشرانش دانشکده هوا-فضای شریف.)
3)صنایع دریایی:ساخت بدنه کشتی و تاسیسات فرا ساحلی.
4)صنعت ساختمان:پوشش کف -نما-سقف و برج های خنک کننده.
5)صنعت خودرو سازی:ساخت خودره ای سبک و در نتیجه کم مصرف تر.
آشنایی پروژه هایی در مورد کامپوزیت که در ایران در حال انجام است:
1) گروه کامپوزیت و چسب -پژوهشگاه پلیمر وپتروشیمی ایران:
http://www.iranpolymerinstitute.org/Persian/pjh.asp?ID=40
2)ساخت هواپیمای 4 نفره تمام کامپوزیت فجر 3 در شرکت هواپیمایی فجر.
3)مقاوم سازی پالایشگاه نفت آبادان، پل تقاطع اتوبان شهید همت و اتوبان شیخ فضل الله نوری و نیز دو پل راه آهن در استان یزد.
4) مقاوم سازی سطح خارجی بتون با استفاده از مواد کامپوزیتی :این طرح توسط موسسه کامپوزیت ایران به عنوان اختراع به ثبت رسیده است.
به گفته دکتر مهرداد شکریه رئیس موسسه کامپوزیت ایران : در این روش لایه‌هایی از الیاف شیشه یا کربن به ضخامت 3/0 میلیمتر با استفاده از یک رزین مثل اپوکسی روی سازه بتونی کشیده می‌شود و به این ترتیب میزان مقاومت بتون 3 برابر خواهد شد.
مصرف سرانه مواد کامپوزیتی در کشور :
مصرف سرانه مواد کامپوزیتی در کشور یک دهم سرانه مصرف در کشورهای پیشرفته است و سالانه بیش از 6 میلیون تن مواد کامپوزیتی به ارزش 145 میلیارد دلار در صنایع مختلف جهان مصرف می‌شود. دکتر مهرداد شکریه، رئیس موسسه کامپوزیت ایران با اعلام این مطلب افزود: سرانه مصرف کامپوزیت در کشورهای پیشرفته جهان 3 کیلوگرم است در حالی که این سرانه در کشور ما تنها 3/0 کیلوگرم است.به گفته عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت ایران ایران از نظر سرانه مصرف مواد کامپوزیتی، همرده کشورهای آسیایی قرار دارد. وی با اشاره به این که علت پایین بودن سرانه مصرف مواد کامپوزیتی در این قاره وسعت این قاره و نیز وجود کشورهای فقیر در این منطقه است، در عین حال از کشور ژاپن با سرانه 5/4 کیلوگرم در سال به عنوان نمونه‌ای از یک کشور آسیایی پیشرفته با مصرف سرانه مواد کامپوزیتی بالا نام برد.

بازیافت مواد کامپوزیتی



نوشتار حاضر، گزارش نهایی یک پروژه تحقیقاتی در زمینه بازیافت مواد کامپوزیتی است. هدف کلی این برنامه پژوهشی ، افزایش کاربرد کامپوزیت های پلیمری گرما سخت، از طریق توسعه فن آوری بازیافت مواد دور ریز بوده است. برای انجام این پروژه دو روش به کار گرفته شد :
file:///C:/DOCUME~1/DEAR-U~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif روش کار در دانشگاه برونل به کار گیری مجدد کامپوزیت های گرما سخت خرد شده به عنوان پر کننده درپلیمرها و فن آوری مربوطه بود. یک فن آوری با فرآیندهایی که به تولید محصولاتی با ارزش افزوده بالا منجر می شود. این فرآیندها به ویژه برای بازیافت قراضه های تقریبا تمیز و غیر آلوده کامپوزیتی مناسب هستند.
file:///C:/DOCUME~1/DEAR-U~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif در دانشگاه ناتینگهام کار بر روش های حرارتی بستر سیال متمرکز شده بود که انرژی و الیاف را به شکلی مناسب برای تهیه محصولات با ارزش بازیافت می کنند. این فرآیند برای قراضه های آلوده و مخلوط با سایر مواد، حاصل از قطعات صنایعی همچون صنعت خودرو مناسب است.
file:///C:/DOCUME~1/DEAR-U~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif این گزارش نتایج کارهای انجام شده در دانشگاه ناتینگهام را بیشتر مورد بررسی قرار می دهد. در این دانشگاه یک فرآیند بستر سیال به کار گرفته شد. فرآیندی که بای بازیافت ماده تقویت کننده و انرژی از طریق سوزاندن زمینه پلیمری مواد کامپوزیتی مناسب است. سپس الیاف بازیافتی مشخصه سازی شده و کاربرد آنها درجاهایی که ارزش افزوده بالایی دارند نشان داده شده است.
file:///C:/DOCUME~1/DEAR-U~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif هدف اصلی این مطالعه، کامپوزیت های گرما سختی بود که درحجم بالا به کارگرفته می شوند. کامپوزیت هایی با زمینه پلی استر، و فنلیک که با الیاف شیشه تقویت شده و با مواد معدنی پر شده اند. کامپوزیت های الیاف کربن نیز مورد مطالعه قرار گرفته اند.

فرآیند بستر سیال
به کارگیری بستر سیال برای بازیافت الیاف و شیشه و انرژی از مواد کامپوزیتی، بر مبنای یک کار قبلی در دانشگاه ناتینگهام انجام شد که درآن فرآیندهای گوناگون احتراق به عنوان روش بازیابی انرژی از کامپوزیتها مورد مطالعه قرار گرفته بودند. زمینه پلیمری کامپوزیت هنگام ورود به بستر سیال دما بالا تجزیه شده و این امر منجر به آزاد شدن الیاف و پرکننده و خروج آنها از بستر به وسیله جریان گاز می شود. یک بستر سیال دراندازه های آزمایشگاهی و به قطر 315 میلی متر ساخته شده و هوای سیال ساز به صورت الکتریکی پیش گرم شد تا بستر در دمایی بیش از 750 درجه سانتی گراد کار کند. الیاف و پرکننده ها پس از ترک بستر سیال به وسیله چرخانه از جریان گاز جدا شدند.
پژوهشهای نخستین روی یک نمونه صنعتی پایه پلی استری انجام شد که به روش قالب گیری ورقه ای ساخته شده بود. نتایج نشان دادند که استحکام الیاف شیشه در طول فرایند با افزایش دما کاهش می یابد. با این وجود حداقل دمایی برای تجزیه پلیمر و آزاد شدن الیاف مورد نیاز بود. به این ترتیب دمای بهینه فرایند تعیین شد.


در دمای 450 درجه سانتی گراد ، سوختن کامل نمی شد و به محفظه ای برای احتراق ثانویه نیاز بود که در آن، گازهای بستر سیال، پس از جدا شدن از الیاف و پرکننده ها بسوزند. پس از این محفظه، یک مبدل گرمایی قرارداده شد که در آن از سوزاندن پلیمر انرژی به دست آید.

بهینه سازی دستگاه بازیافت الیاف
سیستم جریان گردبادی الیاف و پرکننده نصب شده، نمی توانست الیاف را به طور کامل از پرکننده جدا کند و برای دستیابی به الیافی با کیفیت بالاتر، به سیستم جداساز بهتری نیاز بود. به همین علت، یک توری چرخان روی مجرای بستر سیال نصب شد. با عبور گازهای خروجی بستر سیال از توری، الیاف در سوراخ های توری گیر می کنند.
با چرخش توری، الیاف از جریان گاز خروجی جدا شده و داخل یک جریان هوای مخالف قرار می گیرند که الیاف را از توری گذرانده و وارد مجرای جمع کننده می کند. ذرات پرکننده روی شبکه توری جمع نمی شوند. این توری چرخان قادراست الیاف شیشه را با خلوص 80 در صد جمع آوری کند.

آماده سازی مواد برای بازیافت
قراضه های کامپوزیتی از داخل یک قیف و به وسیله یک ماردون به درون بستر سیال تغذیه می شوند. موثرترین روش آماده سازی، به کار گیری آسیاب چکشی برای خرد کردن ضایعات است، تا حدی که از یک توری با شبکه های 5 تا 10 میلی متری عبور کنند. نتایج نشان دادند که با کوچک تر شدن ابعاد مواد ورودی، روند فرایند بستر سیال سریع تر می شود و مواد باقی مانده درکف بستر در هر مرحله، کاهش می یابد. با این وجود درچنین شرایطی متوسط طول الیاف بازیافتی کوتاه تر است. علاوه بر قطعات SMC ، دیگر ضایعات کامپوزیتی تقویت شده با الیاف شیشه نیز از روش بستر سیال بازیافت شدند، از جمله قطعه ای از وینیل استر/ شیشه با پرکننده سیلیس. هر دوی این کامپوزیت ها با روشی مشابه به روش ذکرشده برای قطعات SMC فرآوری شدند، اگر چه تجزیه رزین وینیل اسر بسیار کند تر از پلی استر انجام شد. یک صفحه فنلیک/ شیشه نیز بازیافت شد. رزین فنلیک زمان بیشتری برای تجزیه نیاز داشت و قطعات باقی مانده از الیاف شیشه با سختی به رشته های جداگانه تبدیل می شدند.

بازیافت قطعات خودرو
هدف اصلی این پروژه، نمایش امکان بازیافت قطعات کامپوزیتی کهنه و اسقاطی از طریق بستر سیال بود، به ویژه ضایعات صنعت خودرو که در صورت ورود کامپوزیت به صنعت خودرو حجم زیادی خواهند داشت. این ضایعات اغلب به مواد دیگر چسبیده اند و قطعه انتخاب شده برای این آزمایش نیز درصندوق عقب یک خودرو- سازه ای ساندویچی متشکل از دو لایه پلی استر تقویت شده با شیشه و یک مغزی از فوم پلی اورتان – بود. این قطعه رنگ شده بود و تعدادی قطعه فلزی داخل آن قرار داشت. این قطع ابتدا با برش و سپس آسیاب چکشی به قطعاتی کوچک تر از 10 میلی متر خرد شد. سپس تمام محصولات آسیاب شده به درون بستر سیال تغذیه شد و دردمای 450 درجه سانتی گراد فراری شد. خلوص محصول به دست آمده 80 درصد بود. پس از آزمایش مقدار کمی زغال (ناشی از فوم پلی اورتان) و تعدادی قطعه فلزی در بستر سیال باقی مانده بود.

بازیافت کامپوزیت های الیاف کربن
چندین آزمایش نیز برای تحقیق در زمینه فرایند بازیافت الیاف کربن ازمواد کامپوزیتی انجام شد. ماده مورد آزمایش، قطعه ای اپوکسی- الیاف کربن بود که به روش پیچش الیاف ساخته شده و با آسیاب چکشی به قطعاتی کوچک تر از 10 میلی متر رد شده بود. آزمایش های بستر سیال تا دمای 5 درجه سانتی گراد انجام شدند و نتایج نشان دادند که تا این دما، اپوکسی از الیاف جدا شد ولی اکسیداسیون زیادی در سطح رخ نداد. الیاف کربن بازیافتی با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) بررسی شدند. این الیاف در شرایط مناسب قرار داشتند.

مشخصه سازی الیاف شیشه بازیافتی
الیاف شیشه بازیافتی به شکل تک رشته های کوتاه بودند. استحکام کششی، مدول یانگ و توزیع طول آنها مورد بررسی قرار گرفت. مدول این الیاف تغییری نداشت ولی کاهش محسوس در استحکام آنها مشاهده شد که دلیل آن دمای بالای بستر سیال بود. استحکام الیاف بازیافتی در دمای 450 درجه سانتی گراد، نصف استحکام الیاف شیشه اولیه بود. این کاهش استحکام در مقالات نیز گزارش شده است. آزمایش های کنترل شده در کوره آزمایشگاهی ، نشان دادند که این اثر به علت افزایش دمای فرایند است و به نظر میرسد کار مکانیکی در بستر سیال ، تاثیر محسوسی بر استحکام ندارد.
اندازه گیری توزیع طول الیاف بازیافتی بسیار دشوار بود. پس از چندین مرحل تحقیق و بررسی، روش پردازش تصویری با به کار گیری چندین نرم افزار دقیق مورد استفاده قرار گرفت. به این ترتیب میانگین طول الیاف بازیافتی 5-3 میلی متر گزارش شد.
بررسی تصویرهای میکروسکوپی الیاف نیز نشان دهنده کیفیت خوب الیاف و آلودگی سطحی بسیار کم بود. به این ترتیب فرایند بستر سیال روشی مناسب برای جداکردن الیاف از زمینه های پلیمری است.

به کار گیری مجدد الیاف شیشه بازیافتی
الیاف شیشه بازیافت شده تک رشته های کوتاهی بودند که سفتی آنها برابر سفتی الیاف شیشه اولیه اما استحکام آنها کم تر بود. بر پایه شکل و اندازه آنها، امکان به کار گیری این الیاف درکاربردهای مورد بررسی قرار گرفت که استحکام الیاف درآنها به اندازه سفتی مهم نبود. دو کاربرد با جزئیاتی که درپی خواهد آمد مورد بررسی قرار گرفتند. در هر دوی این کاربردها الیاف بازیافتی مستقیما به جای الیاف نو به کار گرفته شدند. بنابر این می توان گفت الیاف بازیافتی این توان بالقوه را دارند که به صورت موادی ارزشمند مورد توجه قرار گیرند.

1. تهیه پارچه سوزنی
پارچه سوزنی الیاف شیشه کربرد های بسیاری ، در صنعت کامپوزیت و چه در دیگر صنایع دارد. این نوع پارچه ها به روش های گوناگون تهیه می شوند و متداول ترین روش، فرایندی تر مشابه روش شبیه به صورت تک رشته هایی درون یک مایع پراکنده شده و سپس روی یک پارچه توری یا الک خوابانده می شود تا بافت مورد نظر به دست آید. از آنجائی که در بسیاری از کاربردها استحکام پارچه ویژگی زیاد مهمی نیست، این فرایند، فرایندی ایده آل به ویژه برای به کارگیری دوباره الیاف شیشه بازیافتی است.

پارچه های تهیه شده با نسبت های گوناگون الیاف بازیافتی، از روش های متفاوتی ارزیابی شدند. به عنوان مثال مناسب بودن بافت سطحی این پارچه ها برای فراهم کردن سطح پرداخت نهایی خوب هم در آزمایشگاه (اندازه گیری زبری سطح) و هم بصورت صنعتی (به کار گیری به عنوان پوشش یک یا چند لایی) آزمایش شد و در هر دو آزمایش ، پارچه نو عمل کرد. آزمایش های محیطی نیز به این صورت انجام شد که پارچه به عنوان بافت پوششی یک یا چند لایه به کار گرفته شد و سپس قطعه درمعرض محیط فرساینده مناسبی قرار گرفت و مجددا مشاهده شد که کارایی پارچه تهیه شده از الیاف بازیافتی، تفاوتی با پارچه های نو نداشت. استحکام پارچه سوزنی بازیافتی، به علت کاهش استحکام تک تک الیاف، عمدتا کم تر از پارچه سوزنی نو بود، اگر چه طول کوتاه تر الیاف نیز تاثیر گذار بود.

2. قالب گیری ترکیبات گرما سخت
ساخت ترکیبات گرم سخت به روش قالب گیری نیز فرصت مناسبی برای به کار گیری مجدد الیاف شیشه بازیافتی است. این مواد معمولا رکاربردهای نیازمند استحکام زیاد به کارگرفته نمی شوند و فرایند ترکیب سازی آنها با کمی اصلاح، می تواند برای الیاف بازیافتی تغییر داده شود. آزمایش های انجام شده روی یک ترکیب قالب گیری خمیری (DMC) درآزمایشگاه نشان دادند که جایگزینی الیاف شیشه بازیافتی به جای الیاف معمولی تا 50 درصد تاثیر قابل ملاحظه ای بر ویژگی های مکانیکی ماده-استحکام کششی، مدول و استحکام ضربه ندارد.
به دنبال این آزمایش ها، یک قطعه آزمایشی توسط یکی از شرکتهای همکار در پروژه ساخته و به کار گرفته شد. برای ساخت این قطعه با کاربرد الکتریکی، 17 کیلوگرم ترکیب خمیری شکل تهیه شد که در آن 50 در صد الیاف شیشه با الیاف بازیافتی جایگزین شده بود. فرایند ترکیب سازی وعملیات قالب گیری تحت تاثیر این جایگزینی قرار نرگفت و ترکیب تولید شده از نظر ظاهری تفاوتی با سایر ترکیبات نداشت. ویژگی های مکانیکی و الکتریکی قطعه DMC تولید شده با الیاف بازیافتی درمحدوده قابل قبولی قرار داشت.

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/47165

سوال:

کسی میدونه پلیمر الیاف کربن را با چه روشی از قیر تولید میکنند؟




جواب:

الیاف کربن از الیاف پلیمری و مواد الی تهیه میشه که پس از اجرای مرحله تقطیر تخریبی و گرافیت شدن در دمای بالا تبدیل به الیاف کربن با مدول فوق العاده بالا میشه. مهمترین این الیاف ها در تهیه کربن ,الیاف اکریلونیتریل ,الیاف ریون,قیر,پلی ونیل الکل و.....است مراحل ساخت الیاف کربن اغلب شامل سه مرحله است

1.پایداری
2.مرحله تقطیر تخریبی
3.مرحله گرافیت کردن

مهمترین منابع قیر که مورد استفاده قرار میگیره,پلی وینیل کلراید,اسفالت و قطران زغال سنگ است.به دلیل ارزان بودن مواد اولیه و بازده بالای این روش ,تولید الیاف کربن از این روش بسیار مورد توجه .قیر در سرعت های بالا ریسیده میشه و به سرعت سرد میشه,(ذوب ریسی) پایداری الیاف کربن از طریق تشکیل پیوندهای عرضی در محیط اکسیده کننده حاصل میشه .علت اصلی انواع مختلف نواقص ساختاری در الیاف کربن وجود ناخالصی در الیاف اولیه و لایه هایی هست که به طور کامل در امتداد الیاف جهت یابی نشده اند.
اما با توجه به شرایط عملیات حرارتی..انواع مختلف لیف کربن تولید میشه مثل HT,HM,SHT,SHM

سوال:
پس به صرفه ترین روش تولید الیاف کربن ،تولید به روش ذوب ریسی با سرد شدن سریع است
و اگر ناخالصی در الیاف اولیه و لایه ها باشند باعث نواقص ساختاری میشوند.
حالا سوال من اینه که اگر داخل قیر مثلا یک مقدار درصدی بیشتر گوگرد باشد چقدر در ناخالص شدن الیاف کربن اثر دارد
و ایا ممکن است کیفیت ان بهتر شود؟ یا حتما گوگرد بالا در قیر باعث ایجاد ناخالصی زیاد میشود؟

جواب:

در تهیه الیاف کربن از روش ها و مواد مختلفی استفاده میکنند که بستگی به کاربرد محصول داره.مثلا در تهیه الیاف کربن بالاترین استحکام کششی مربوط به لیف تهیه شده از پلی اکیلونیتریل و بالاترین مدول کششی مربوط به لیف تهیه شده از ریون هستش
اما متونیم اشاره کنیم علاوه بر منابع قیر از دیگر مواد هم استفاده میشه مثل استفاده از الیاف پلی اکریلونیتریل..استفاده از الیاف سلولوزی..الیاف ارامید که با استفاده از این روش کولار تولید میشه ..الیاف پلی اتیلن ..الیاف سرامیکی..الیاف الومینا..الیاف سیلیسم کارباید..الیاف فلزی و.....
در مرحله پایداری الیاف به رنگ سیاه درمیان .در مرحله تقطیر تخریبی اکثر عناصر غیر کربن به صورت گاز حذف میشن .در مرحله اخر گرافیت کردن سبب بهبود خواص الیاف حاصل از مرحله قبل میشه که این مرحله اختیاریه . اما با افزایش درصد کربن در الیاف کربن ..خواص افزایش پیدا میکنه بنابراین اگر گوگرد باعث افزایش درصد کربن در الیاف کربن بشه خواص اون افزایش میده
با اشاره به این موضوع میتونه جالب باشه که گوگرد ها در طبیعت چندین ریخت مختلف داره که در حالت های جامد ..مایع .. گاز..به صورت گونه های مختلف و اغلب انانتیو ظاهر میشه.گوگرد الفا یا رومبو هیدرال ..یک گونه پایدار در دمای عادی بوده که رنگ لیمویی داره ..گوگرد الفا رسانایی ناچیزی داره نسبت به گرما و الکتریسیته

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/177556

سوال:
قويترين(مستحكم ترين)اليافي كه در صنعت وجود داره چيه؟

جواب:

الیاف پلی آرامید ( مخصوصا کولار ) نسبت به الیاف رایج دیگه استحکام بالاتری داره
ولی الیاف کامپوزیتی نانویی هم هست که از کولار استحکامش بیشتر باشه مثل الیاف MWNT
اگه اشتباه نكنم در اليافي كه مصارف صنعتي دارند (پلي بنزوميدازول اكسيد)و الياف كربن Spectra 1000 بعد از اون كولار و شيشه هست
اما الياف نساجي اول شيشه .PET . اكرليك و ... هستن

استحکام لیف کربن در صورتی که به فرم high modulus یا high tenacity باشه از کولار بیشتره

carbon > spectra > kevlar 49 > kevlar 29 > glass

MWNT همون نانو تیوپ های کربنی چند دیواره هستند MULTI WALL NANO TUBE

الیاف زیادی هستند که مقاومت های بالا دارند برای مثال الیاف کولار
که در پاذرچه های ضد گلوله از اونها استفاده میشه

اما الیاف دیگری بنام وکترن دو برابر کولار مقاومت دارند

الیاف دیگری به نام بیو استیل 20 برابر قویتر از یک رشته فولادی مشابه
قدرت دارند

نوع دیگری از الیاف با استحکام فوق العاده الیاف کربن نانو تیوب است
که امروزه مطالعات زیادی روی آن انجام شده است

کولار 5 برابر فولاد می باشد وکترن 10 برابر فولاد ( در یک قطر) بیو استیل20 برابر یک رشته فولاد با قطر یکسان
لازم به ذکر است که نام دیگر بیو استیل الیاف تار عنگبوت می باشد
و درنهایت نانو تیوپ می باشد

سوال:
اطلاعاتی درباره مقاله درباره عملیاتهائی که برای استحکام بیشتر الیاف میشه میخواستم

جواب:

یکی از کارایی که انجام میشه برای تولید الیاف های تناسیتی ، افزایش سرعت ریسندگی هستش
یه سری کارا هم انجام دادن مثلا به الیاف مواد فیلر اضافه کردن مثل دی اکسید تیتانیوم و ...
این مقاله در مورد تاثیر رنگزا روی استحکام الیاف نایلونه
که به صورت فیلر عمل میکنه و تا حدودی باعث افزایش استحکام و کاهش ازدیاد طول پارگی میشه

لینک داون لود مقاله ای در این زمینه :

http://www.www.www.iran-eng.ir/attachment.php?attachmentid=33965&d=1287154261

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/161098

الیاف کربن نسل جدیدی از الیاف پر استحکام است . این مواد از پرولیز کنترل شده گونه هایی از الیاف مناسب تهیه می شود ؛ به صورتی که بعد از پرولیز حداقل 90 درصد کربن باقی بماند . الیاف کربن نخستین بار درسال 1879 میلادی زمانی که توماس ادیسون از این ماده به عنوان رشته پرمقاومت در ایجاد روشنایی الکتریکی استفاده کرد ، پای به عرصه علم و فن آوری گذاشت . با این حال درآغاز دهه 1960 بود که تولید موفق تجاری الیاف کربن ، با اهداف نظامی و به ویژه برای کابرد در هواپیمای جنگی ، آغاز شد . دردهه های اخیر ، الیاف کربن در موارد غیر نظامی بسیاری ، همچون هواپیماهای مسافربری و باربری ، خودروسازی ، ساخت قطعات صنعتی ، صنایع پزشکی ، صنایع تفریحی – ورزشی و بسیاری موارد دیگر کاربردهای روزافزونی یافته است . الیاف کربن در کامپوزیت های با زمینه سبک مانند انواع رزین ها به کار می رود . کامپوزیت های الیاف کربن در مواردی که استحکام و سختی بالا به همراه وزن کم و ویژگی های استثنایی مقاومت به خوردگی مدنظر باشند ، یگانه گزینه پیش روست . همچنین هنگامی که مقاومت مکانیکی در دمای بالا ، خنثی بودن از لحاظ شیمیایی و ویژگی ضربه پذیری بالا نیز انتظار برود ، بازهم کامپوزیت های کربنی بهترین گزینه هستند . با توجه به این ویژگی ها ، پهنۀ گسترده موارد کاربرد این ماده در گستره های گوناگون فن آوری به سادگی قابل تصور است .
میزان تولید الیاف کربن از 1992 تا 1997 رشد 200 درصدی در این فاصله 6 ساله داشته که خود نشانگر اهمیت تکنولوژی این ماده است .
هم اکنون ، ایالات متحده آمریکا نزدیک به 60 درصد تولید جهانی الیاف کربن را به مصرف می رساند و این در حالی است که ژاپن تلاش می کند به میزان مصرفی برابر با 50 درصد تولیدات جهانی این محصول دست یابد . ژاپن به واسطه شرکت صنعتی توری ، خود بزرگترین تولید کننده الیاف کربن درجهان است . هم چنین عمده ترین تولید کننده الیاف کربن با استفاده از پیش زمینه قیر ، ژاپن است .


سال 2013 است . خودرویی جدید به نام "BLACKBEAUTY " 100 MPG بدلیل این که ضمن دارا بودن بالاترین کارایی ، به میزان 100 درصد نیز دوستدار محیط زیست شناخته شده ، طرفداران بسیار زیادی دارد . این خودرو پس از انقراض نسل خودروهای فولادی با سازه ای تمام کامپوزیت برپایه کربن متولد شده است . با استفاده از مواد کربنی در ساخت بدنه و سازه های اصلی این خودرو مانند شاسی ، موتور و سیستم های انتقال نیرو ، کاهش وزن به دست آمده موجب مصرف اندک سوخت شده است . این مواد پیشرفته به همراه اندکی فلزات سبک که عمدتا ً در اتصالات به کار می روند ، اقتصاد خودرو را از لحاظ میزان مصرف سالیانه سوخت با انقلابی عظیم مواجه کرده است . این مواد سبک در فریم شاسی ، موتور کاتالیتیک با بازده بالا ، در باتری های لیتیمی و موتورهای الکتریکی ، پانل های بدنه ، مخزن سوخت و مواد پیشرفته نگه دارنده متان که سوخت اصلی خودروست و خلاصه در تمام المان های اصلی که چنین وسیله نقلیه کم مصرف با توانایی های بسیار بالا را می سازد ، به کار رفته است . پانل های بدنه از کامپوزیت های کربنی به روش SMC با سطوح بسیار صاف و آماده رنگ کاری ساخته شده است . فیبریل های کربنی در اندازه های زیر میکرون با ویژگی هدایت الکتریکی ، سطح قطعات پانل های بدنه را به سادگی دارای ویژگی الکترو استاتیک می کنند . از سوی دیگر چون کامپوزیت پلیمری تقویت شده با الیاف کربن از نظر شیمیایی خنثی است به تخریب در برابر پرتو فرا بنفش حساس نیست ، در نتیجه پانل های بدنه به هیچ نوع عملیات پایانی نیاز ندارند . بخش های دیگری که زیاد به آن ها توجه نمی شود ، مانند درموتور ،هوزینگ ها و گیربکس ها تماما ً از کامپوزیت کربنی به روش قالب گیری تزریقی ساخته شده و جایگزین قطعات سنگین ریخته شده فلزی شده اند . مخزن سوخت ، کامپوزیت کربنی ساخته شده به روش پیچش الیاف است که مملو از کربن فعال و فیبریل های کربنی است که موجب افزایش قابلیت نگهداری گاز مایع در فشارهای پایین می شود . موتور کاتالیتیک از کاتالیست های پوشش داده شده برروی کره ها و لوله های ریز شیاردار کربنی که به کربن توخالی معروف هستند و در واقع نوعی از الیاف کربن سوراخ شده هستند ، استفاده می کند . این واحد مرکزی تولید توان الکتریکی که درواقع قلب سیستم به حساب می آید ، به دلیل استفاده زیاد از فرآورده های الیاف کربن ، قادر است کارایی خود را در دماهای بسیار بالایی که الزاما ً در اثر کارکرد موتور پدید می آید ، به خوبی حفظ کند . این دلیل اصلی بالا بودن غیرمعمول بازده چنین خودرویی است . از سوی دیگر مشکلات مربوط به آن دسته از شکست های قطعات که ناشی از اختلاف در ضرایب انبساط حرارتی درنسل خودروهای فلزی بود ، به واسطه استفاده از قطعات کامپوزیتی کربنی ، به طور کامل از بین رفته است . مهندسین مواد ، با دست کاری در میزان جهت یافتگی الیاف کربن ، نوع جدیدی از الیاف را ساخته اند که به طور استثنایی دارای هدایت حرارتی یک بعدی بسیار زیادی بوده و بدین وسیله توانسته اند دستگاههای سرمازا را با بازده بسیار بالا در موتور این خودرو به کار برند .
در سیستم باتری یونی لیتیم / لیتیم از آندهای کربنی و کاتدهای کامپوزیت کربنی استفاده شده است . سیستم جدید تهویه هوا با استفاده از رادیاتورهای پلاستیکی تقویت شده با الیاف کربن ، محفظه های کربنی و فوم های کربنی عایق ، بیشترین شرایط رفاه و آسایش سرنشین را به همراه حذف کامل گازهای ضد ازن ، فراهم آورده است . سیستم GPS تعبیه شده برای ارتباطات ماهواره ای ، تلفن همراه ، دستگاه دورنگار و رایانه های on-board همگی ضمن رعایت طراحی ارگونومیک از قاب های کامپوزیت کربنی که هدایت الکتریکی مناسبی دارند ، بهره می برند .
قرار دادن المان های جهت دار کامپوزیتی بر پایه کربن در جهت اعمال لنگر ، سیستم تعلیق کربنی را در این خودرو به گونه ای ساخته که موجب حذف بسیاری از قطعات سنگین فلزی شده و همین موضوع خود موجب عملکرد بهتر سیستم تعلیق شده است . روتورهای کربنی ترمز و لنت ترمزهای گرافیتی ، وزن مجموعه سیستم ترمز را در راستای عملکرد بهتر ترمز کاهش داده است . رینگ های تقویت شده با الیاف کربن ضمن کاهش وزن موجب سرد کار کردن مجموعه ترمز و درنتیجه بالاتر رفتن ضریب امنیت ترمز می شود . تایرهای با فرمولاسیون پیشرفته شامل فیبریل های کربن و بلوک های کربنی جهت دار به همراه الیاف کربن بافته شده به صورت شعاعی ، ضمن سبکی موجب حذف مقاومت غلطشی تایر و سرد ماندن آنها در طول حرکت می شود . المان های تعلیق ، رینگ ها و تایرهای ساخته شده از الیاف کربن باعث برقراری مطمئن اتصال با زمین و در نتیجه کمینه شدن احتمال آتش سوزی دراثر بارهای الکترواستاتیک و افزایش امنیت و راحتی سرنشین در هنگام سوار و پیاده شدن از خودرو می شود .
با استفاده روز افزون از الیاف کربن در ساخت خودروهای پیشرفته ، مصرف سالیانه بنزین به سرعت رو به کاهش گذاشته و نیاز به واردات سوخت های فسیلی را که باعث عدم تعادل تجاری می شود به حداقل می رساند . درعوض به منظور گسترش واحدهای تولید مواد کربنی جدید با کاربردهای روبه رشد در ساخت خودروهای کربنی ، میلیون ها فرصت شغلی در کشور پدیدار می شود .

الیاف کربن را می توان براساس مدول الاستیک ، استحکام و دمای نهایی عملیات حرارتی به گروههای زیر دسته بندی کرد :

دسته بندی براساس ویژگی ها :

§ الیاف کربن با ضریب کشسانی بسیار بالا ؛ بیشتر از 450 گیگا پاسکال
§ الیاف کربن با ضریب کشسانی بالا؛ بین 350 تا 450 گیگا پاسکال
§ الیاف کربن با ضریب کشسانی متوسط ؛ بین 200 تا 350 گیگا پاسکال
§ الیاف کربن با استحکام کششی بالا و ضریب کشسانی پایین ؛ استحکام کششی بیش از 3 گیگا پاسکال و ضریب کشسانی کم تر از 100
§ الیاف کربن با استحکام کششی بسیار بالا ؛ بالاتر از 5/4 گیگا پاسکال
دسته بندی براساس نوع پیش زمینه :
§ الیاف کربن با پیش زمینه الیاف پلی اکریلونیتریل
§ الیاف کربن با پیش زمینه قیر صنعتی
§ الیاف کربن با پیش زمینه قیر مزوفاز
§ الیاف کربن با پیش زمینه قیر ایزوتروپیک
§ الیاف کربن با پیش زمینه الیاف ریون ( ابریشم مصنوعی )
§ الیاف کربن با پیش زمینه فاز گازی و
دسته بندی براساس دمای نهایی عملیات حرارتی :
§ الیاف نوع 1 ، دمای عملیات حرارتی بالاتر از 2000 درجه سانتی گراد ؛ تولید کننده الیاف HM
§ الیاف نوع 2 ، دمای عملیات حرارتی حدود 1500 درجه سانتیگراد ؛ تولید کننده الیاف HS
§ الیاف نوع 3 ، دمای عملیات حرارتی کم تر یا حدود 1000 درجه سانتی گراد ؛ تولید کننده الیاف با ضریب استحکام پایین

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/show...-مورد-الياف-كربن?p=71935&viewfull=1#post71935

درفرهنگ واژگان نساجی آمده است : الیاف کربن به الیافی گفته می شود که دست کم دارای 90 درصد کربن هستند و از پیرولیز کنترل شده الیافی ویژه به دست می آیند . اصطلاح الیاف گرافیتی درمورد الیافی به کار می رود که کربن آنها بیش از 99 درصد باشد . انواع گوناگونی از الیاف به عنوان پیش زمینه تولید الیاف کربن وجود دارد که دارای ویژگی های انحصاری و مورفولوژی ویژه هستند . پرمصرف ترین الیاف پیش زمینه عبارتند از : الیاف پلی اکریلونیتریل ( PAN ) ، الیاف سلولزی ( مانند ریون ویسکوز و پنبه ) ، قیر حاصل از قطران ذغال سنگ ( Coal tar pitch ) و نوع ویژه ای از الیاف فنلیک .
الیاف کربن از طریق پیرولیز پیش زمینه های آلی که به شکل الیاف هستند ، ساخته می شود . در واقع انجام عملیات حرارتی موجب حذف عناصری مانند اکسیژن ، نیتروژن و هیدروژن و باقی ماندن کربن به شکل الیاف می شود . در پژوهش هایی که برروی الیاف کربن انجام شده ، مشخص گردیده که ویژگی های مکانیکی الیاف کربن با افزایش درجه تبلور و میزان جهت گیری الیاف پیش زمینه و کاهش نواقص موجود در آنها ، بهبود می یابد . بهترین راه برای دست یابی به الیاف کربن با ویژگی های مناسب ، استفاده از الیاف پیش زمینه با بیشترین مقدار جهت گیری و حفظ آن در طی فرآیندهای پایدار سازی و کربنیزاسیون از طریق اعمال کشش در طول فرآیند است .

تولید الیاف کربن از پیش زمینه پلی اکریلونیتریل
برای تولید الیاف کربن با کیفیت بالا از پیش زمینه PAN و سه مرحله اساسی وجود دارد :
1- مرحله پایدار سازی اکسیدی : در این مرحله الیاف PAN هم زمان با اعمال کشش مورد عملیات حرارتی اکسیدی در محدوده دمایی 200 تا 300 درجه سانتی گراد قرار می گیرد . این عملیات ، PAN گرما نرم را به ترکیبی با ساختار نردبانی یا حلقه ای تبدیل می کند .
2- مرحله کربنیزاسیون : بعد از اکسیداسیون ، الیاف بدون اعمال کشش در پیرامون دمای 1000 درجه سانتی گراد در محیط خنثی ( معمولا ً نیتروژن ) برای مدت چند ساعت ، مورد عملیات حرارتی کربنیزاسیون قرار می گیرند . درطی این فرآیند ، عناصر غیرکربنی آزاد می شود و الیاف کربن با بالانس جرمی 50 درصد به نسبت الیاف PAN نخستین ، به دست می آید .
3- مرحله گرافیتاسیون : بسته به نوع الیاف کربن مورد نظر ، از لحاظ ضریب کشسانی ، و اعمال این مرحله در محدوده دمایی مابین 1500 تا 3000 درجه سانتیگراد ، موجب بهبود درجه جهت گیری کریستالیت های کربنی درجهت محور الیاف و بنابراین مایه ی بهبود ویژگی ها می شود .
تولید الیاف کربن از دیگر پیش زمینه ها نیز کمابیش دارای مراحل اصلی است که در مورد تولید از پیش زمینه PAN آورده شد .

ساختار الیاف کربن

مشخصه های ساختاری الیاف کربن بیشتر با دستگاههای میکروسکپ الکترونی و پراش پرتوی ایکس قابل بررسی است . برخلاف گرافیت ، ساختار کربن بدون هرگونه نظم سه بعدی است . در الیاف کربن برپایه PAN ، ساختار الیاف در طی عملیات پایدار سازی اکسیدی و متعاقب آن کربنیزاسیون ، از ساختار زنجیره ای خطی به ساختار صفحه ای تغییر می کند . به این ترتیب صفحات اصلی در پایان مرحله کربنیزاسیون در جهت محور طولی الیاف قرار می گیرند . بررسی های اشعه X با زاویه تفرق باز ( Wide angle X-ray ) نشان می دهد که با افزایش دمای عملیات کربنیزاسیون ، ارتفاع انباشتگی و مقدار جهت گیری صفحات اصلی ، افزایش می یابد . قطر منوفیلامنت های PAN تأثیرعمده ای بر نفوذ عملیات کربنیزاسیون در الیاف کربن تولیدی دارد ، به همین دلیل تغییر در ساختار کریستالوگرافی پوسته و هسته هر منوفیلامنت در الیافی که کاملا ً پایدار شده اند ، به وضوح قابل مشاهده است . پوسته از جهت گیری مرجح طولی بالا به همراه انباشتگی زیاد کریستالیت ها برخوردار است درحالی که هسته ، جهت گیری کم تر صفحات اصلی و حجم کم تر کریستالیت ها را نشان می دهد .
عموما ً دیده شده که هرچه استحکام کششی الیاف پیش زمینه بیشتر باشد ، ویژگی های کششی الیاف کربن به دست آمده نیز بیشتر می شود . چنان چه مرحله پایدار سازی به صورتی مناسب انجام گیرد ، در آن صورت استحکام کششی و ضریب کشسانی با کربنیزاسیون تحت کشش ، به مقدار بسیار زیادی در محصول کربنی نهایی بالا می رود . بررسی های انجام شده با دستگاههای پراش پرتوی ایکس و پراش الکترونی نشان داده است که در الیاف کربن با ضریب کشسانی بالا ، کریستالیت ها پیرامون محور طولی الیاف قرار گرفته اند . این درحالی است که صفحات لایه ای با بیشترین جهت یافتگی به موازات محور الیاف استقرار یافته اند . به طور کلی استحکام الیاف کربن به نوع پیش زمینه ، شرایط فرآیند ، دمای عملیات حرارتی و وجود نواقص ساختاری در الیاف ، ارتباط دارد . در الیاف کربن با پیش زمینه PAN و افزایش دما تا 1300 درجه سانتی گراد مایه ی افزایش استحکام می شود ولی پس از 1300 درجه ، استحکام به آرامی کم می شود . این موضوع در مورد ضریب کشسانی نیز صادق است .
الیاف کربن بسیار ترد هستند . لایه ها در الیاف با اتصالات ضعیف و اندروالسی به هم دیگر متصل شده اند . تجمع فلس مانند لایه ها موجب می شود تا رشد ترک در جهت عمود برمحور الیاف به آسانی صورت بگیرد . در خمش ، الیاف در کرنش های بسیار پایین می شکنند . با تمام این معایب ، الیاف کربن از نقطه نظر مجموع ویژگی های شیمیایی ، فیزیکی و مکانیکی منحصر به فردی که دارد ، در بسیاری از عرصه های مهندسی و علوم در دو دهه اخیر تقریبا ً بدون رقیب مانده است .


الیاف کربن در موارد صنعتی گوناگونی به کارمی رود که در این جا نمونه هایی از آن ارایه شده است :
صنعت حمل و نقل
کاربردهای صنعت حمل و نقل بدین گونه اند : مخازن گاز مایع خودروها ، قطعات موتور ، کمک فنر ، شفت های انتقال نیرو ، ملحقات چرخ و جعبه فرمان ، لنت های ترمز ، بدنه ماشین های مسابقه ، بدنه کشتی ها و فنرهای لول .
صنایع ساختمانی و معماری
مواد ساختاری پل ها ، ساز و کار پل های جمع شونده ، تقویت کننده بتن های پرمقاومت ، سازه های باربر ، دیوارهای جداکننده ، سازه های پیش تنیده برای کمک به سازه های بتنی حمل بار ، استفاده در تعمیر ساختمانهای در حال تخریب ، استفاده در جداره داخلی تونل ها برای جلوگیری از ریزش تونل و استفاده در رمپ ها برای جلوگیری از ریزش خاک را می توان از کاربردهای ساختمانی این الیاف دانست .
صنایع هواپیما سازی و هوافضا
سازه های داخلی کابین مسافرین اعم از پانل های جداره صندلی ها و میزها ، پوشش ها ، اجزای سازه ای ماهواره ها ، لبه بال هواپیماهای جنگنده ، نوک هواپیماهای مافوق صوت ، نازل موشک های دوربرد و قطعات حساس موتور هواپیماها نیز می توانند دارای الیاف کربن باشند .
صنایع پزشکی
الیاف کربن در ساخت استخوان مصنوعی ، اجزای تجهیزات پرتوی ایکس ، صندلی های چرخدار ، انواع اجزای مصنوعی بدن برای معلولین و دریچه قلب به کار می روند .
بخش انرژی
از جمله کاربردهای الیاف کربن در بخش انرژی ، می توان بدین موارد اشاره کرد : باتریهای سوختی ، پره های توربین و پره های آسیاب های بادی برای تولید برق از انرژی باد .

صنایع الکترونیک ، تجهیزات الکتریکی و ماشین سازی
این کاربردها عبارتند از : قاب رایانه های همراه ، اجزای رایانه ها ، بازوی ربات های صنعتی ، چرخ دنده ها ، غلتک ها ، چرخدنده های پرسرعت ، قطعات خود روغنکاری شونده ، آنتن ها ، مواد عایق الکتریکی ، مخازن تحت فشار ، غلتک چاپ گرها و قاب تلفن های همراه .

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/23565

خواص و نحوه ی تولید الیاف کربنی

خواص و نحوه ی تولید الیاف کربنی

در زیر خلاصه ای از خواص و چگونگی تولید این الیاف رو براتون تدارک دیدم .
البته بحث خیلی گسترده هستش ولی با این مطالب و اون چیزی که از انجمن کامپوزیت بدست آوردید می تونید تا حدودی ازش استفاده کنید.

تقسیم بندی الیاف کربن برحسب نوع ماده اولیه به کار گرفته شده در تولید :
در حال حاظر سه نوع منبع برای تولید این الیاف وجود دارد :
-1 الیاف کربن ساخته شده از گیاهان یا سلولزی -2 الیاف کربن ساخته شده از قیر یاpitch
-3 الیاف کربن ساخته شده از پلی اکریل نیتریل (PAN)
به دلیل ساختمان مولکولی و اتمی و همچنین تولید مدول کششی قابل توجه با سایر انواع الیاف نوع سوم از اهمیت بیثشتری برخوردار بوده و کاربردهای متعددی در صنعت دارد . ما هم توجه خود را معطوف به این نوع کرده و به اختصار درباره روش تولید آن توضیحاتی را بیان می کنیم . شایان ذکر است که مطالب مربوط به تولید بسیار مفصل بوده و در این مقاله نمی گنجد .

PAN(PolyAcryloNitrile
پلی اکریل نیتریل یاPAN از پلیمریزاسیون رادیکالهای آزاد آکریل نیتریل یاAN بدست می آید . برای تهیه آکریل نیتریل نیز از فرایند معروف SOHIO که توسط ژاپنیها ابداع شده است ٬ استفاده می شود . در این فرایند از واکنش شیمیایی بین دو گاز پروپیلن و آمونیاک در حضور کاتالیزورهای مناسب که شدیداً هم گرمازا می باشد ٬ آکریل نیتریل به همراه HCN تولید می شود که همانطور که گفته شد از پلیمریزاسیون رادیکالهای آزاد آکریل نیتریل ٬ آکریل نیتریل بدست می آید . راکتور مورد استفاده برای پلیمریزاسیون از نوع بستر سیالی یا Fluid Bed می باشد . بعد از تهیه پلی اکریل نیتریل خام باید تعدادی از فرایندهای مناسب برای آماده سازی و هرچه حالص تر شدن آن مورد استفاده قرار گیرد. زیرا در غیر اینصورت الیاف کربن تولیدی مقاومت کششی مطلوب را نخواهند داشت .مهمترین این فرایندها filteration می باشد که ابعاد صافی های مورداستفاده در حد میکرون µ می باشند.

مراحل تولید :
شمای کلی خط تولید به صورت زیر می باشد :


ریسش یا Spining
در این مرحله همانطور که گفته شد یکی از مراحل آماده سازی PAN می باشد . که بعد از انجام filteration مناسب پلی اکریل نیتریلها را بصورت رشته ای یا به صورت تار در می آورند .سپس در دستگاههای ریسش مخصوص به صورت نوعی فیبر در خواهند آمد .

اکسیداسیون oxidation
دراین مرحله در کوره های مخصوص فیبرهای اکریلیک تحت درجه حرارتی در حدود 200 الی 300 درجه سانتیگراد ودر حضور هوا یا گازهای مناسب دیگر قرار می گیرند . تا آمادگی کامل برای طی و سپری کردن سایر مراحل تولید را بدست آورند. البته به این مرحله مرحله تثبیت سازی نیز گفته می شود . فیبرهای آکریلیک باید زمانی در حدود 2 ساعت را دراین کوره ها طی کنند.

کربونیزاسیونCarbonization
درجه حرارت در این مرحله بین 1000تا 1700 درجه سانتیگراد میباشد . این فرایند باید در یک محیط راکد و معمولا در حضور گاز نیتروژن صورت می گیرد. خواص فیبرهای کربن بعد از طی این مرحله بصورت زیر می باشد :
مدول کششی :200-300GPa
مقاومت فشاری :3GPa
مدول برشی:15GPa

گرافیتاسیون Graphitization
این فرایند نیز درون کوره های مخصوصی دریک محیط راکد و در درجه حرارتی بین 2500تا3000 درجه سانتیگراد صورت می گیرد. البته این مرحله در مورد فیبرهایی که باید مدول کششی بالایی داشته باشند اجرا می شود . خواص فیبرهای کربن بعد از طی این مرحله بصورت زیر می باشد :
مدول کششی :500-600GPa
مقاومت فشاری : 16GPa
مدول برشی:10GPa
بعد از طی این مرحله قطر الیاف کربن به 5 الی 7 میکرون می رسد .

عملیات سطحی و اندازه ای surface treatment and sizing
در این مرحله سطح الیاف کربن را با باندها و نوارهای شیمیایی وبرای اینکه در هنگام استفاده از رزین در تهیه مواد کامپوزیتی چسبندگی بهتری داشته باشد ٬ آغشته می کنند. و همچنین در مرحله اندازه بندی علاوه بر بسته بندی الیاف کربن و تعیین چگونگی روش بارگیری آن ٬ برای محافظت فیبرهای کربن در طی انجام مراحل بعدی از یک اپوکسی نیز استفاده می شود .

انواع الیاف کربن با توجه به مقدار مدول الاستیسیته :
1- مدول کم (Low Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله تا 200GPa می رسد و درجه حرارت فرایند کربونازیسیون تا 1000 درجه سانتیگراد خواهد بود.
2-مدول استاندارد(Standard Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله بین 200-250GPa و درجه حرارت کربونازیسیون بین 1000-1500 درجه سانتیگراد می باشد .
3- مدولهای متوسط(Intermediate Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله به 250-325GPa ودرجه حرارت کربونازیسیون بین 1500تا 2000 درجه سانتیگراد می باشد .
4- مدولهای زیاد(High Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله به 350-600GPa ودرجه حرارت کربونازیسیون بیش از 2000درجه سانتیگراد به همراه مرحله گرافیتازیسیون می باشد .
5- مدولهای بسیار زیاد(Ultra High Modulus)
مدول الاستیسیته در این مرحله به بیش از 600GPa ودرجه حرارت کربونازیسیون درحدود 3000درجه سانتیگراد به همراه مرحله گرافیتازیسیون می باشد .

کاربردهای الیاف کربن :

با یک مقایسه سریع بین خواص این الیاف و فولاد می توان به اهمیت این مواد پی برد :
فیبر کربن استاندارد :
مقاومت کششی :3.5GPa مدول کششی230GPa وچگالی 1.75g/ccm
فولاد با مقاومت خیلی زیاد:
مقاومت کششی:1.3GPa مدول کششی210GPa و چگالی 7.87g/ccm
با توجه به جدول پر واضح است که الیاف کربن مقاومت کششی بالاتری نسبت به فولاد دارند در حالی که وزن تقریبا یک چهارم آن را دارا می باشند . به همین دلیل امروزه در صنایع مختلفی بویژه هوا فضا سعی می شود از این الیاف به جای فلزات استفاده شود . حتی در تهیه ابزارالات ورزشی نیز ( چوب گلف و راکت تنیس) نیز امروزه از این الیاف استفاده می شود . در ساخت اسکلت بتنی پلها و ساختمانهای بزرگ نیز از این الیاف برای بالا بردن استحکام و کاهش وزن سازه نیز استفاده می شود . در صنایع نفت و گاز و نظامی و... کاربردهای متعددی از این الیاف وجود دارد. تنها مشکل و ایراد وارد براین الیاف بدون توجه به مسئله زیستی و محیطی مقاومت پایین این کامپوزیتهای در برابر ضربه می باشد که برای جبران این نقص از سایر انواع کامپوزیتها به عنوان مکمل مثل فیبر شیشه استفاده می شود .
10 سال آینده را می توان دهه حکومت این الیاف در تمامی جنبه های صنعتی پیش بینی کرد .

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:
http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/31318

قیر و کاربرد آن
قیر چیست؟
مقدمه
قیر ماده ایست سیاه رنگ مرکب از هیدروکربورهای آلی با ترکیب پیچیده که از تقطیر نفت خام بدست می آید و یا درطبیعت بصورت معادنی مخلوط با مواد معدنی وجود دارد . قیر بدو صورت جامد و مایع تهیه میگردد.[1]
مواد متشکله قیر
ترکیبات مختلف قیر تا کنون به خوبی شناخته نشده اند ولی عمده این ترکیبات که بوسیله حلالهای مختلف از قیر جدا گردیده ، عبارتند از مواد آسفالتین – رزین و روغنهای سنگین که گاهی با مقدار کمی مواد معدنی همراه بوده و در محیط کلوئیدی روغنی مجاور یکدیگر قرار گرفته اند . خاصیت قابلیت انعطاف و چسبندگی قیر به رزین مربوط می باشد از طرفی هر چه آسفالتین زیادتر باشد قیر سخت تر است ولی با ازدیاد روغن قیر نرمتر می گردد. با حرارت دادن قیر مواد روغنی تبدیل به رزین و همچنین رزینها تبدیل به آسفالتین شده و در حرارت بیش از حد قیر تبدیل به ذغال و بخار آب میگردد. [2]
آسفالتن
آسفالتن ماده جامد شکننده ای است که در هپتان نرمال نامحلول و به رنگ سیاه تا قهوه ای می باشد. علاوه بر کربن و هیدروژن ، مقداری نیتروژن ، گوگرد و اکسیژن دارد . آسفالتن معمولا ترکیبی بسیار قطبی محسوب می شود و شامل مواد آروماتیکی پیچیده با وزن ملکولی بسیار زیاد است . نقطه ذوب مشخصی ندارد و زمانیکه حرارت داده می شود ابتدا متورم و سپس تجزیه و سرانجام مواد کربنی زیادی به جا می گذارد . آسفالتن بین 5 تا 25 درصد قیر را تشکیل می دهد . هر چه مقدار آسفالتن در قیر بیشتر باشد ، قیر سخت تر و نفوذپذیری کمتری خواهد داشت ، علاوه بر اینکه نقطه نرمی بیشتر و سرانجام گرانروی بالاتری دارد . وزن ملکولی این ماده در یک گستره عریض از 600 تا 300000 است و بستگی به روش جداسازی اعمال شده دارد.
مالتن ها
مالتن ها جزء محلول در حلالهای سبک مانند هپتان نرمال می باشند . مالتن ها در قیر مخلوطی از دو بخش رزین ها و روغن ها هستند و وزن ملکولی اجزاء مالتن در بین 250 تا 1250 گرم بر مول قرار دارد.
رزین ها
رزین ها در هپتان نرمال محلول هستند . قسمت اعظم این ترکیبات مانند آسفالتن از کربن و هیدروژن تشکیل شده و نیز حاوی مقدار کمی اکسیژن ، گوگرد و نیتروژن می باشند . این ماده به رنگ قهوه ای تیره جامد و نیمه جامد بوده و بسیار قطبی می باشد . خاصیت ویزه رزین ها در این است که بسیار چسبنده اند . رزین ها مواد ضد انعقاد برای آسفالتن محسوب می شوند و نسبت رزین به آسفالتن ممکن است تا حدی که به قیر حالت سل ( Sol ) یا ژل ( Gel ) بدهد
آروماتیک ها
آروماتیک ها ترکیبات حلقوی با کمترین وزن ملکولی هستند و شامل زنجیرهای جانبی آروماتیکی و یا نفتنیکی هستند و محیط ضد انعقاد بسیار مناسبی برای آسفالتن به شمار می روند . این جزء بین 40 تا 60 درصد کل قیر را تشکیل داده و مایعی ویسکوز ( گرانرو ) به رنگ قهوه ای تیره که میانگین وزن ملکولی آنها بین 300 تا 2000 در نوسان است . آروماتیک ها حاوی زنجیره های کربنی غیر قطبی بوده که در آنها حلقه های اشباع ارجحیت داشته و توانایی انحلال پذیری زیادی را برای سایر هیدورکربنهای سنگین دارد.
ترکیبات اشباع
ترکیبات اشباع از هیدروکربن های آلیفاتیک زنجیری مستقیم و شاخه دار همراه با الکیل نفتن ها و مقداری آلکیل آروماتیک ها تشکیل شده است . این ترکیبات اغلب به شکل روغنهای گرانرو ، غیر قطبی بوده و بی رنگ هستند . میانگین وزن ملکولی آنها عینا شبیه آروماتیکی بوده و اجزاء تشکیل دهنده آنها شامل مواد مومی و غیر مومی اشباع می باشد. این جزء 5 تا 20 درصد قیر را تشکیل می دهد.
بطور کلی آسفالتن ها اسکلت ساختمانی قیرها را تشکیل میدهند و رزینها در میزان چسبندگی و قابلیت شکل پذیری قیرها موثرند و روغنها بر مسئله روانی قیر اثر می گذارند . اصولا خواص فیزیکی قیر تابعی از ساختمان شیمیایی ، کمیت و کیفیت هیدروکربنهای متشکله است .
مشخصات عمومی قیر
قیر ماده ایست که در سالیان دراز تغییر شکل پیدا نکرده و پایدار میماند . این پایداری مربوط به خواصی است که قیر خالص دارا میباشد باین معنی که هرچه پایه نفتی آن مناسب تر باشد پایدارتر خواهد بود.
مشخصات عمومی قابل توجه قیر عبارتند از:
1- غیر قابل نفوذ بودن در مقابل آب و رطوبت
2- مقاومت در مقابل اسیدها – بازها و نمک ها
3- قابلیت ارتجاع
4- چسبندگی
5- محلول بودن در برخی از حلالها ( بدون از دست دادن خواص خود )
6- عایق بودن در مقابل جریانهای الکتریکی
7- تشکیل دادن فیلم پایدار بروی اجسام مختلف
8- داشتن رنگ ثابت
در بعضی موارد قیر خاصیت اصلی خود را از دست میدهد بطوریکه نمی توان از آن به خوبی استفاده نمود .
این موارد شامل موارد زیر می باشد:
1- تجزیه شدن در حرارت زیاد و تبدیل آن به ذغال توام با اشتعال
2- نداشتن خاصیت چسبندگی در محیط مرطوب و آلوده بخاک نرم
3- تغییر شکل پذیرفتن در مقابل فشار و حلالها [3]
ساختمان شیمیایی قیر
خواص فیزیکی قیر در واقع تابعی است از اجزاء متشکله یا ساختمان شیمیایی آن . شیمی قیر را میتوان در دو سطح ملکولی و بین ملکولی ( ریز ساختار ) بررسی نمود .
1- سطح ملکولی
قیر مخلوط پیچیده ای از هیدروکربنهای با نقطه جوش بالا می باشد . بطور کلی قیر را میتوان شامل اجزاء آلیفاتیک ها ( واکسها ) ، آروماتیک ها و ملکولهایی که مخلوطی از هر دو می باشند ، دانست.
گروه دیگری از ملکولها از واکنشهای نظیر اکسیداسیون و یا غیره در قیر بوجود می آیند . بطور مثال ، انواع مشخصی از کربنهای قیری مستعد اکسیداسیون هستند که کربنهای آلیفاتیک کنار یک حلقه آروماتیکی تحت عنوان بنزیل کربن مثال خوبی برای ملکولهای مستعد اکسیداسیون می باشند . این موقعیت ها پس از اکسیداسیون به یک کتون تبدیل شده و در اثر اکسیداسیون بیشتر تبدیل به یک اسید کربوکسیلیک شده و قسمتی از ملکول جدا می شود . اسید کربوکسیلیک موجود در نفت خام یا اسیدی که بدین طریق بدست می آید ممکن است به نمک های سدیم یا کلسیم تبدیل شوند .
گروه مهم دیگری که در پیر شدن قیر مهم می باشند ، کینولین ها ، ترکیبات سولفوردار می باشند .
مواد دیگری که در قیر یافت می شوند ارگانومتال ها ( Organometallic materials ) هستند که شامل فلزاتی نظیر وانادیم ، نیکل ، آهن و غیره می باشند .
2- سطح بین ملکولی
مهمترین عامل در برهمکنش بین ملکولها ، قطبیت ملکولها می باشد. همه هترواتمها سبب بوجود آمدن ملکولهای قطبی می شوند. همچنین محصولات حاصل از اکسیداسیون نیز همگی قطبی هستند . قطبیت از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا سبب می شود که ملکولها به سمت آرایشات خاصی سازماندهی شوند . تشکیل مایسلها ، کلوئیدها و بسیاری موارد دیگر از این نوع هستند . جذب یک ملکول قطبی به دیگری سبب جدایش بار آنها و آرایش یافتگی مولکولی می شود که از لحاظ ترمودینامیکی پایدارتر است. بدین ترتیب ، تعدادی از این ملکولها ، ساختارهای سه بعدیی را که دارای پیوندهای بین ملکولی هستند تشکیل می دهند که به آنها مایسل یا کلوئید گفته می شود . در حالیکه اینها یک مایسل حقیقی نبوده و مجموعه ای از ملکولهای سازمان یافته می باشد . این ساختارهای بوسیله نیروی الکترواستاتیکی و دیگر نیروهایی که نسبت به نیروهای کووالانسی بسیار ضعیف تر هستند ، نگه داشته می شوند . این ساختارها باعث تغییراتی در خواص فیزیکی قیر می شوند بطوریکه وقتی ملکولها به صورت اتفاقی باشند به آسانی در اطراف یکدیگر حرکت می کنند . ولی وقتی ملکولها آرایش یافته باشند ملکولها در برابر حرکت و تغییر شکل مقاومت از خود نشان میدهند . بعبارتی ساختار قیر سفتتر و ویسکوزتر میشود . توانایی تشکیل این نوع ساختارها به استحکام پیوند ، نوع ، تعداد و موقعیت گروههای قطبی دارد .
ساختمان کلوئیدی قیر
معمولا قیر از یک سیستم کلوئیدی ، شامل میسل ها معلق آسفالتن با وزن ملکولی زیاد در یک محیط روغنی شکل مالتن با وزن ملکولی کمتر ، تشکیل شده است . در حضور مقدار کافی رزین ها و آروماتیک ها ، قدرت آسفالتن از نقطه نظر تحرک در قیر بیشتر شده که در این حالت به قیر نوع سل یا محلول گفته می شود . اگر نسبت جزء رزین / آروماتیک در قیر به اندازه کافی نباشد، میسل ها به اندازه کافی در قیر محلول نیستند که در این صورت این قیرها به نام ژل یا قیرهای نوع ژلاتینی معروف هستند . از جمله قیرهای اکسید شده که برای سقف بام مورد استفاده قرار می گیرند از این جمله اند .
رفتار کلوئیدی قیرها به مقدار آسفالتن و درجه حرارت بستگی دارد که این امر در گرانروی سیستم اثرات زیادی دارد و زمانیکه درجه حرارت قیر را بالا می بریم ، این اثرات با افزایش درجه حرارت کاهش می یابد و ژل از بین می رود .
طبقه بندی و نامگذاری قیرها
1- قیرهای جامد، درجه بندی نفوذی ( Penetration Grade )
قیرهایی که مستقیماً از برج تقطیر در خلاء در پالایشگاه به دست آمده است یا مختصری مورد فرآیند هوادهی ( Blowing ) قرار گرفته است ، بنام قیرهای رده Pen نامیده شده و نامگذاری آنهابر اساس بازه ای است که Pen قیر مابین آن قرار می گیرد . ( بعنوا ن مثال قیر 70/60 قیری است که درجه نفوذ آن بین 60 تا 70 باشد.) قیرهای نرمتر که دارای درجه نفوذ بیشتری هستند ( درجه نفوذ 60 تا 300 ) از تقطیر نفت خام و قیرهایی که دارای درجه نفوذ کمتری هستند ( درجه نفوذ 10 تا 60 ) از هوا دادن به قیر های فوق به دست می آیند. محصولاتی که مستقیما از تقطیر نفت خام در ایران تولید می شوند عبارتند از :
70/60 ، 100/85 ، 150/130 ، 200/180 ، 250/220 ، 320/280
و قیرهایی که با هوا دادن به یکی از قیرهای فوق بدست می آیند عبارتند از :
20/10 ، 30/20 ، 40/30 ، 50/40 ، ( در بعضی موارد 70/60 )
اعداد مذکور مشخص کننده درجه نفوذ قیر می باشند .
2- قیرهای دمیده یا اکسیده شدنه ( Rubbery Grade / R Grade )
این محصولات از اکسیده شدن مخلوطی از قیرهای نرم با مواد روغنی سنگین بدست آمده اند.
قیرهای تولیدی پالایشگاه را که در دمای محیط بصورت مایع و نیمه جامد هستند ، تحت فرآیند هوادهی به قیرهای ردهPen برای مصارف راهسازی و یا قیرهای جامد رده " R " برای مصارف عایق و پوشش بام و غیره تبدیل می کند .
برای نامگذاری قیرهای رده R از چپ به راست پس از حرف " R " ابتدا نقطه نرمی ( SP ) و سپس درجه نفوذ پذیری ( Pen ) را می نویسند .
R ( SP ) – ( Pen ) مانند قیرهای 50/90 و 25/85
3- قیرهای رده گرانروی ( Viscosity Grade )
اخیرا متخصصان فن اعلام کرده اند که گرانروی ، بیش از دو مشخصه متداول دیگر یعنی SP و Pen می تواند معرف خواص قیر باشد . از این رو طبقه بندی جدیدی بر اساس گرانروی ارائه نموده اند و از کد AC – 25 تا AC – 40 برای دسته بندی خواص قیری استفاده نموده اند .
4- رده بندی قیرها بر اساس درجه کارآیی ( PG)
در سیستم جدید شارپ ، قیرها را بر اساس میزان درجه کارآیی آنها رده بندی می کنند .
از جمله قیرهایی که در پالایشگاههای کشور تولید می شوند ، می توان قیرهای زیر را نام برد :
ته مانده برج تقطیر در خلاء ( Vacuum Bottom ) ( VB )
قیرهای مایع ( Cut Back )
این قیرها از حل کردن یکی از قیرهای جامد در حلالهای مختلف بدست می آید و این عمل بمنظور پایین آوردن ویسکوزیته قیر انجام می شود. قیرهای مایع پس از مصرف و تبخیر حلال سفت شده و بصورت اولیه در می آیند . این فرآورده ها نیز بر حسب ویسکوزیته تقسیم بندی گردیده اند . حلالهایی که در تهیه این محصولات بکار برده می شوند ممکن است از مواد نفتی سبک ، متوسط و یا سنگین ، بترتیب مانند نفتا ، نفت چراغ و گازوئیل باشند.
قیرهای مایع به 3 دسته تقسیم می شوند که هر یک دارای 6 نوع محصول می باشد:
1- قیرهای مایع زودگیر
این دسته از قیرها از رقیق نمودن قیر 100/85 درصد مواد نفتی سب مانند نفتا بدست می آیند و چون حلال آنها در شرایط معمولی بزودی تبخیر می گردد بدین جهت قیر زودگیر نامیده شده اند . انواع قیرهای این دسته عبارتند از :
RC0 – RC1 – RC 2 – RC3 – RC4 – RC5
2- قیرهای مایع کندگیر
این دسته از قیرهای مایع از حل کردن قیر 100/85 در حلالی مانند نفت چراغ بدست می آیند و چون حلال آنها دیرتر از نوع قبلی تبخیر می گردد بنام قیرهای مایع کندگیر موسوم شده اند . انواع این قیرها عبارتند از :
MC0 – MC1 – MC2 – MC3 – MC4 – MC5
3- قیرهای مایع دیرگیر
این قیرها که از حل کردن قیرهای 100/85 در حلالهای سنگین مانند گازوئیل Gasoil یا نفت سیاه Fueloil بدست آمده اند ، حلالشان پس از مصرف تبخیر نمی شود ، بلکه پس از تجزیه بتدریج سخت میگردد . انواع این دسته از قیرها عبارتند از :
SC0 – SC1 – SC2 – SC3 – SC4 – SC5
علاوه بر قیرهای فوق الذکر ، قیرهای مایع دیگری که ویسکوزیته آنها در حدود ویسکوزیته قیرهای مایع مذکور است ، تهیه می گردد . حلال این قیرها همان حلال نامبرده در فوق می باشد.
انواع این قیرها عبارتند از S125 که با حلال سبک ( نفتا ) تهیه گردیده و همچنین قیرهای :
CB 500/700 – CB 400/500 – CB 300/400 – CB 200/300 – CB150/200 – CB 50/100
که حلال متوسط دارند ( نفت چراغ ) و قیر CB 100/150 که از قیر 50/40 تهیه می شود.
حساسیت حرارتی قیر - شاخص نفوذ ( PI )
همانطور که می دانیم قیر یک خاصیت ترمو پلاستیکی یا گرمانرم از خود نشان میدهد . بدین معنا که با افزایش درجه حرارت نرم و با کاهش دما سخت می شود . Pfeiffer و Van Doormaal فرض کرده اند که حساسیت حرارتی برای قیر مورد استفاده در راهسازی صفر بوده و به همین دلیل آنها شاخص درجه نفوذ را تعریف کرده اند .
PI = [ 20 * ( 1.25A) ] / ( 1 + 50A
درجه کارآیی ( Performance Grade – PG )
درجه کارآیی دارای دو عدد است . عدد سمت چپ حداکثردمای قابل تحمل قیر را نشان میدهد و عدد سمت راست که منفی است حداقل دمای قابل تحمل قیر را نشان می دهد . مقدار PG بطور تقریبی از روابط زیر بر آورد میشود:
PG = H, L
H = T [SUB]R[/SUB][SUB]&[/SUB][SUB]B[/SUB] + 20
L = 2 * ( T F[SUB]rass[/SUB]
آشنایی با امولسیونهای قیر
امولسیون یک مخلوط دو فازی از دو مایع مخلوط نشدنی میباشد که فاز داخلی بصورت ذرات ریز در داخل فاز خارجی پراکنده می باشد. قطر ذرات در امولسیون بین 0.1 تا 5 میکرون است لذا قطر ذرات از حالتهای محلول حقیقی و کلوئیدی بزرگتر است . بدون استفاده از موادی به نام امولسیفایر این تعلیق با ثبات نبوده و دو مایع مخلوط نشدنی (بعنوان مثال : آب و روغن ) به سرعت از یکدیگر جدا شده و دو فاز متمایز را تشکیل خواهند داد . علت این امر اینست که به خاطر افزایش سطح تماس دو فاز و در نتیجه افزایش انرژی بین سطحی ، سیستم حالت ناپایدار داشته و با جدایی دو فاز سیستم به حالت با ثبات می رسد .


قیر و انواع آن
قیر ماده‌ای است سیاه رنگ و خمیری شکل که در عایقکاری رطوبت و ساخت آسفالت کاربرد دارد. قیر انواع گوناگونی دارد که هر یک از انواع آن، دارای کاربرد خاصی است. قیر از مشتقات نفت است و اغلب در پالایشگاه نفت تولید می‌شود.
تعریف
قیر جسمی هیدروکربوری است به رنگ سیاه تا قهوه‌ای تیره که در سولفور کربن و تتراکلرور کربن [SUP][۱][/SUP] کاملاً حل می‌شود. قیر در دمای محیط جامد است. اما با افزایش دما، به حالت خمیری درمی‌آید و پس از آن مایع می‌شود. کاربرد مهم قیر به علت وجود دو خاصیت مهم این ماده است؛ غیرقابل نفوذ بودن در برابر آب و چسپنده بودن.
انواع قیر
قیر استخراج شده از نفت یا سنگ‌های معدنی مخصوص، قیر خالص نام دارد که با توجه به منشاء تشکیل، طبقه‌بندی می‌شود. قیرهای خالص همچنین برای اینکه خواص مورد نظر برای کاربردهای مختلف را پیدا کنند، تحت فرآیندهای دیگر قرار می‌گیرند و انواع مختلف قیر را (ازجمله قیر دمیده، قیر محلول، قیر امولسیون، قیر پلیمری و...) را تشکیل می‌دهند.
قیر نفتی و قیر طبیعی
قیر معمولاً از تقطیر نفت خام به دست می‌آید. چنین قیری قیر نفتی یا قیر تقطیری نامیده می‌شود. [SUP][۳][/SUP] قیر نفتی محصول دو مرحله تقطیر نفت خام در برج تقطیر است. در مرحله نخست تقطیر، مواد سبک مانند بنزین و پروپان از نفت خام جدا می‌شوند. این فرآیند در فشاری نزدیک به فشار اتمسفر انجام می‌شود. در مرحله دوم نیز ترکیبات سنگین مانند گازوئیل و نفت سفید خارج می‌شوند. این فرآیند در فشاری نزدیک به خلاء صورت می‌پذیرد. در نهایت مخلوطی از ذرات جامد بسیار ریز به نام آسفالتن باقی می‌ماند که در ماده سیال گریس‌مانندی به نام مالتن غوطه‌ور است.
اما برخی از انواع قیر در طبیعت و در اثر تبدیل تدریجی نفت خام و تبخیر مواد فرار آن در اثر گذشت سال‌های بسیار زیاد به دست می‌آید. چنین قیری، قیر طبیعی نامیده می‌شود و دوام آن بیشتر از قیرهای نفتی است. چنین قیری ممکن است به‌صورت خالص در طبیعت وجود داشته باشد (قیر دریاچه‌ای) مانند دریاچه قیر بهبهان ایران و دریاچه قیر تیرینیداد آمریکا ، یا از معادن استخراج شود (قیر معدنی). قیر طبیعی با نام یواینتایت (Uintaite) نیز شناخته می‌شود.
قیر دمیده
قیر دمیده از دمیدن هوای داغ به به قیر خالص در مرحله آخر عمل تصفیه به دست می‌آید. در این فرآیند، هوای داغ با دمای ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد توسط لوله‌های سوراخ‌دار به محفظه حاوی قیر دمیده می‌شود. در اثر انجام این فرآیند، اتم‌های هیدروژن موجود در مولکول‌های هیدروکربورهای قیر، با اکسیژن هوا ترکیب می‌شود و با تشکیل آب، عمل پلیمریزاسیون اتفاق می‌افتد. قیر دمیده نسبت به قیر خالص دارای درجه نفوذ کمتری دارد، درجه نرمی بیشتری دارد و حساسیت کم تری نسبت به تغییرات دما دارد. این نوع قیر بیشتر در ساختن ورق‌های پوشش بام، باتری اتومبیل و اندودکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. علامت اختصاری قیر دمیده R می‌باشد. مثلا قیر۸۰/۲۵ R به معنای قیر دمیده با درجه نرمی ۸۰ و درجه نفوذ ۲۵ می‌باشد.
قیر مخلوط یا محلول
قیر مخلوط به مخلوطی از قیر و یک حلال مناسب (مثلاً نفت سفید یا بنزین) گفته می‌شود. این قیر در درجه‌حرارت محیط مایع است و یا با حرارت کمی به مایع تبدیل می‌شود. قیر مخلوط در انواع آسفالت‌های پوششی و ماکادامی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سرعت گیرش یا سفت شدن این نوع قیر بستگی به نوع محلول دارد. به‌طور مثال به دلیل سرعت بالای تبخیر بنزین، قیر حل شده در بنزین سریع‌تر سفت می‌شود. این قیر، اصطلاحا قیر تندگیر (RC) نامیده می‌شود. همچنین قیرهایی که در نفت حل شده‌اند، قیر کندگیر (MC) نامیده می‌شوند و به قیرهایی که در نفت گاز یا نفت کوره حل شوند، نفت دیرگیر (SC) گفته می‌شود. قیرهای محلول بر اساس درجه گرانروی‌شان درجه‌بندی می‌شوند.
قیر امولسیون
قیر امولسیون با مخلوط کردن قیر و آب و یک ماده امولسیون‌ساز به‌دست می‌آید. مقدار ماده امولسیون ساز بسیار کمو در حدود ۰٫۳ تا ۰٫۵ درصد وزن قیر می‌باشد. مقدار آب مصرفی این نوع قیر در حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد وزن قیر می‌باشد. ماده امولسیون‌ساز معمولاً یک نمک قلیایی اسیدهای آلی یا نمک آمونیم است که باعث باردار شدن ذرات قیر می‌شود. به این ترتیب ذرات قیر در اثر بار القایی یکدیگر را دفع می‌کنند و به‌صورت کره‌هایی با قطر یک‌صدم تا یک‌هزارم میلی‌متر در آب شناور می‌شوند. استفاده از این نوع قیر، باعث کاهش آلایندگی محیط زیست می‌شود و چون از نفت یا حلال‌های قابل اشتعال استفاده نمی‌شود، خطر اشتعال در حین حمل و نقل قیر کاهش می‌یابد. از قیر امولسیونی برای آسفالت سرد در محیط‌های مرطوب یا برای عایق کاری استفاده می‌شود که در این صورت باید دوباره به آن آب اضافه کرد و محتوای آن را به حدود ۶۵ درصد رساند.
کاربرد
قیر معمولاً در دو حوزه راه‌سازی و عایق‌کاری به کار می‌رود. حدودا ۹۰ درصد از قیر تولیدی، در حوزه راهسازی مورد استفاده قرار می‌گیرد و مصارف عایق‌کاری، تنها ۱۰ درصد از مصرف قیر را به خود اختصاص می‌دهد.
عایق کاری: از قیر معمولا برای عایق بندی بام‌ها و کف حمام‌ها استفاده می‌شود. معمولا به منظور تثبیت قیر، آن را همراه با گونی مورد استفاده قرار می‌دهند که به آن قیرگونی گفته می‌شود. الیاف گونی نقش مسلح کننده قیر را دارند و قیر را در محل خود تثبیت می‌کنند. هم چنین محصولاتی مانند مقوای قیری یا نمد قیری که با نام‌های تجاری نظیر ایزوگام و... ارائه می‌شوند نیز کاریردی مشابه قیرگونی دارند. به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت زمین به کف ساختمان، از بلوکاژ یا ماکادم استفاده می‌شود.
مشخات قیر
۱-درجه نفوذ: آزمایش درجه نفوذ برای تعیین سختی قیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این آزمایش از یک سوزن استاندارد تحت اثر بار ۱۰۰ گرمی در مدت ۵ ثانیه به داخل قیر در دمای ۲۵ درجه نفوذ می‌کند. مقدار نفوذ برحسب دهم میلی متر درجه نفوذ نامیده می‌شود. هر چه درجه نفوذ کم تر باشد قیر سخت تر است.
۲-گرانروی : هر چه کند روانی قیر بیش تر باشد خواص جامد بیش تری از خود نشان می‌دهد. واضح است در دماهای بالاتر کند روانی کم تر است. این مشخصه قیر با دستگاه سی بولت فیورل و یا به روش کینماتیکی اندازه گیری می‌شود.
۳-درجه اشتعال : درجه اشتعال دمایی است که اگر قیر به آن دما برسد، گازهای متصاعد از آن با نزدیک شدن شعله، مشتعل می‌شوند و در سطح آن شعلهبه وجود می‌آید. حداکثر دمایی که می‌توان قیر را در کارگاه گرم کرد به درجه اشتعال محدود می‌باشد.
۴-افت وزنی : افت وزنی قیر در دمای بالا، در اثر تبخیر قسمتی از روغن‌ها و ترکیبات نفتی آن می‌باشد. این مشخصه نیز از خواص مهم قیر است. افت وزنی قیر در اُوِن در دمای ۱۶۳ درجه سانتی گراد و در مدت ۵ ساعت (شرایط تغریبی پخت آسفالت) اندازه گیری می‌شود.
۵-شکل پذیری یا انگمی : اگر نمونه‌ای از قیر با سطح مقطع ۱ سانتی متر مربع را با سرعت ۵ سانتی متر/دقیقه بکشیم، مقدار افزایش طول نمونه را قبل از پاره شدن خاصیت انکمی قیر گویند.
۶-درجه خلوص : می‌دانیم حلال قیر تترا کلرور کربن و سولفور کربن است. بنابراین اگر نمونه‌ای از قیر را در هر یک از این مواد حل کنیم، ناخالصی‌های آن باقی می‌ماند و از آن جا درجهٔ خلوص قیر را می‌توانیم تعیین کنیم. درجه خلوص عبارت است از: (وزن نمونه قیر) ÷ [(وزن ناخالصی) - (وزن قیر)
۷-درجه نرمی : درجه نرمی دمایی است که با رسیدن قیر به آن دما، قیر از حالت جامد به حالت روان در می‌آید. هرچه درجه نرمی قیر بیش تر باشد، حساسیت کم تری نسبت به تغیرات دما دارد. درجه نرمی قیرهای معمولی حدود ۶۰ تا ۷۰ می‌باشد.

انواع آسفالت گرم
انواع آسفالت
سيل كت
به نوعي آسفالت حفاظتي با ضخامت كم اطلاق مي گردد كه به منظور بهبود راه آسفالته(اعم از آسفالت گرم يا آسفالت سطحي يا انواع ديگر آسفالت) و نيز غير قابل نفوذ نمودن آن در مقابل نزولات جوي نظير برف و باران و غيره بكار برده مي شود
سيل كت:
به نوعي آسفالت حفاظتي با ضخامت كم اطلاق مي گردد كه به منظور بهبود راهآسفالته(اعم از آسفالت گرم يا آسفالت سطحي يا انواع ديگر آسفالت) و نيز غير قابلنفوذ نمودن آن در مقابل نزولات جوي نظير برف و باران و غيره بكار برده مي شود. سيككت شامل پخش يك لايه قير مخلوط با امولسيون قير توأم با مصالح و با بدون پخش مصالحباشد.
پريمكت :اندود نفوذي به منظور آماده نمودن سطح راه شني جهت بخش قشر آسفالت آنجام مي گرددقير پريمكت كه در سطح راه شني پخش مي گردد در داخل خلل و فرج آن نفوذ نموده و علاوهبر تحكيم سطح راه شني سبب تسهيل چسبندگي قشر آسفالت به بدنه راه مي گردد.
تك كت:
پخش يك لايه بسيار نازك امولسيون قير روي سطح آسفالتي يا بتنيبهمنظور آغشته نمودن سطوح مزبور و ايجاد و چسبندگي با قشرآسفالتي كه متعاقباً روي آن پخش مي شود اندود سطحي و يا تك كت ناميده مي شوند.
لكه گيري :
هر گاه در راهها بر اثر فشار ترافيكي و خرابي جسم راه آسفالت سطح راه خراب شده وبا به شكل موزائيكي درآمده باشد بوسله دستگاه كاتر آسفالتهاي خراب شده را بصورتشكلهاي منظم خارج نموده و چنانچه زيرسازي نيز دچار آسيب ديدگي شده بود نسبت بهاصلاح آن نيز اقدام مي كنيم سپس سك لايه تك كت ريخته و با آسفالت مرغوب رويه رامرمت مي نمائيم.
حريم راه:
با توجه ببه نوع راهي كه طراحي و احداث گردد حريم در نظر گرفته مي شود. منظور ازحريم مقدار زميني است كه از دو طرف راه براي مقاصد خاصي اختصاص مي يابد اين مقاصدرا مي توان بطور خلاصه بشرح ذيل ذكر نمود:
1-ايجاد ميدان ديد وسيعتر براي رانندگان
2-ايجاد تسهيلات جهت تعريض راه در آينده با توجه به افزايش ترافيك
3-جلوگيري يا كاهش خطرات ناشي از انحراف خودروها از جاده ((با جلوگيري از احداثساختمان با هر گونه بنا در حريم))
گاردريل :
نوعي جدا كننده كه از جنس ورق گالوانيزه براي حفاظ در راهها استفاده مي شود كهدر اتوبانها، نقاط پرتگاه، گردنه ها و قوسها نصب مي شود تا از تصادفات و اتفاقاتناگوار در هنگام رانندگي جلوگيري شده يا عوارض آنها كمتر شود.
نيوجرسي:
نوعي جدا كننده بتني مي باشد كه در ارتفاع مختفل از قبيل يك يا دو متري ساخته ميشود كه در بزرگراه ها جهت جلوگيري از دور زدنها و خلاف رانندگان متخلف و ايجادامنيت و جلوگيري از اتفاقات ناگوار و تصادفات و در بعضي موارد ورود و خروج و هدايتترافيك و جلوگيري از نور چراغهاي روبرو ايجاد مي شود.
چشم گربه اي:
همانگونه كه خط كشي در هنگام روز و شب راننده را در مسير حركت رتهنمايي نموده وبه او در انتخاب خط مسير ايمن كمك مي كند، چشم گربه اي نيز كه در انواع مختلفيساخته مي شود وظيفه هدايت راننده را در خطوط مختلف ترافيكي ((لاينهاي ترافيكي)) رادر شب بعهده دارد. چشم گربه ايها خصوصاً در قوسها، محل پياده روها و جاده هاي دارايچند خط ترافيكي كاربرد گسترده اي دارند.چشم گربه ايها با بازتابش نور چراغهاي خودرو در شب رؤيت شده و راننده را در مسيرايمن هدايت ميكنند.
زهكشي و درواسيون:
نفوذ آب به لايه هاي زير سازي موجب تخريب راه مي گردد بنابراين همواره تلاش ميشود تا از نفوذ آبهاي سطحي به زيرسازي جلوگيري شود براي تحقق اين امر روشهاي مختلفيوجود دارد كه به كمك آنها آب را از لايه دفع يا از نزديك شدن آبهاي جاري به راهجلوگيري مي كنند زهكشي و درواسيون از جمله اين روشهاست.
آسفالت رودميكس :
از اختلاط مصالح سنگي با قير مايع در سطح آماده شده را بدون گرم كردن مصالح سنگيساخته مي شود از مزاياي اين نوع مخلوط استفاده از مصالح سنگي در كنار راه ريسه يادر نزديكي هاي انبار شده مي باشد مصالح سنگي آسفالت مخلوط بايد از سنگ يا شن شكستهيا شن و ماسه رودخانه اي و يا مخلوطي از آن دو تهيه شده باشد اين مصالح بايستي سخت،مقاوم و تميزباشند كه بوسيله مخلوط كننده اي نظير گريدر و يا لودر و يا هر وسيلهمناسب ديگر در كنار راه تهيه مي شود.
آسفالت گرم :
عبارت است از مخلوطهاي مصالح سنگي با قير خالص كه در كارخانه آسفالت با درجهحرارت معين طبق مشخصات تهيه و با توجه به فاصله حمل مشخص كه مجاز مي باشد آماده شدهو بوسيله فينيشر بر روي سطح راه پخش و كوبيده مي شود.
بيندر:
بيندر بتن آسفالتي مي باشد كه با سنگ شكسته از مصالح رودخانه اي يا كوهي تهيه ميشود و مصالح سنگي آن داراي دانه بندي 25-0 ميلي متر و 19-0 ميلي متر مي باشد بيندربصورت يك لايه طبق ابعاد و ضخامت هايي كه در نقشه مشخص شده بر روي سطوح آماده شدهراه پخش مي گردد البته در مواردي كه ضخامت قشر آسفالت زياد باشد با توجه به دانهبندي انتخاب شده ممكن است در يك لايه يا بيشتر اجرا شود.ضمناً لايه بيندر بر اساسطراحي روسازي جاده محاسبه و مشخص مي گردد.
توپكا:
بتن آسفالتي است كه از مصالح رودخانه اي يا مصالح سنگ كوهي تهيه مي شود و مصالحسنگي آن داراي دانه بندي 19-0 ميلي متر مي باشد و جهت پوشش لايه نهائي بتن آسفالتبكار مي رود كه به آن اصطلاحاً رويه مي گويند و ضخامت اين لايه را بر اساس طراحيروسازي جاده محاسبه و مشخص مي گردد.
بيس:
بيس قشري است كه مصالح سنگي و يا مخلوطي از مصالح سگي و مواد چسبيده با مشخصاتفني معين و به ضخامت محاسبه شده مي باشدكهبر روي بستر 50-0 ميلي متر و 38-0 ميلي متر و 25-0 ميلي متر مي باشدكهحداقل 50% مصالح ماندهروي الك شماره 4 بايد شكسته و ارزشماسه اي آن بيشتر از 35 باشد اين قشر بايدقابليتتحمل بارمحوري و همچنين زهكشي راه را داشته باشد.
ساب بيس:
ساب بيس قشري از مصالح سنگي با مشخصات فني معين و به ضخامت محاسبه شده مي باشدكه بر روي بستر روسازي راه بمنظور تحمل بارهاي وارده از جانب قشر اساس قرار مي گيرداين قشر معمولاً ااولينلايه از ساختمان روسازي را تشكيلمي دهد.
و ضخامت آن نيز بر اساس طراحي روسازي راه محاسبه و تعيين مي گردد.مصالحآن داراي دانه بندي 50-0 ميلي متر و 48-0 ميلي متر و 25-0 ميلي متر مي باشد.
ردايلينگ:
به نوعي قير پاشي سطح راههاي شني اطلاق مي گردد كه بمنظور تحكيم و تثبيت سطح شنيراه و نيز غبار نشاني بكار برده مي شود راههاي شني كه به اين روش قير پاشي مي شوندپس از مدتي سطح شني آنها مبدل به يك سطح پايدار گرديده كه در برابر نفوذ آب مقاوممي باشد قيرهاي مورد مصرف آن عبارتند از 70-mc و 250-mc و 70-sc

منبع:
http://www.sirri.panahsaz.com/index.php?option=com_content&view=article&id=109&Itemid=113

مطالبی در مورد الیاف کولار

کولار(پلی-پارافنیلن ترفتالامید)PPD-T
در اين نوشتار برآنيم كه به معرفي، تاريخچه با نحوه اكتشاف، فرايند پليمريزاسيون، نحوه تهيه الياف و كاربردهاي پليمر بپردازيم كه در دنيا با نام تجاري كولار شناخته شده است. باشد كه مورد استفاده دوستان قرار بگيرد.
كولار چيست؟ كولار نام تجاري الياف آراميد بر پايه پلي‌(پارافنيلن- ترفتال آميد) (PPD-T) از اولين الياف با مقاومت بالا و مدول بالاست كه به صورت صنعتي و تجاري توليد شده است. داستان كولار شالي است از يك تلاش گسترده تحقيقاتي و يك فرايند نوآوري و نموداري است از چگونگي يك كشف آزمايشگاهي و انتقال اين كشف به توليد صنعتي پس از 22 سال تلاش مداوم و پيگير، اولين قدم براي كشف كولار در اوايل دهه 1960 ميلادي و براساس يك نياز توسط شركت دوپان برداشته شد. پيگيري مطلب منجربه يك كشف مهم علمي در سال 1965 گرديد.قبل از هرچِِيز خلاصه ای اززندگینامه خانم کولک را با هم مرور میکنيم:
استفان ال كولك

با اتكا به تجربه و هوش استفان كولك يكي از مواد پر كاربرد دنياي جديد بنام كولار را اختراع كرد او در نيوكنزينگتون اليافت پنسيلوانيا در سال 1923 متولد شد. در كودكي به علوم و پزشكي علاقمند بود. در كالج زنان كه هم اكنون به نام دانشگاه كارنگي ملون شناخته مي شود و در نزديكي پيتبورگ قرار دارد درس خواند و در سال 1946 كارشناسي خود را در رشته شيمي از آن كالج دريافت كرد. سپس به دليل نداشتن پول كافي براي ادامه تحصيل در دانشكده پزشكي، در آزمايشگاه الياف پارچه شركت دوپان در بوفالو ايالت نيويورك به عنوان محقق شروع بكار كرد.
كولك با جديد بسيار بالايي كار مي‌كرد چون به كار كردن عشق مي‌ورزيد و از طرفي نمي‌خواست موقعيت شغلي‌اش را در آزمايشگاه از دست بدهد. پس از پايان جنگ جهاني دوم او به آزمايشگاه تحقيقاتي پيشرفته شركت دوپان در ويلمينگتون ايالت دولاور منتقل شد اين آزمايشگاه در سال 1950 تاسيس شده بود. در اينجا با حمايت دوبيليو هال چارچ اولين رئيس آزمايشگاه كولك به موفقيتهايي در زمينه پليمرهاي جديد دست يافت. تخصص كولك در فرايندهاي دماي پايين براي پليمرهاي تراكمي بود يعني توليد زنجيرهاي بلند مولكولي در دماي پايين كه موج تهيه و توليد الياف سنتزي پايه نفتي مي‌گردد و سختي و مقاومت قابل توجهي دارد در دهه 1960 او شاخه جديدي از پيليمرهاي بلور مايع سنتزي را كشف كرد و اولين مونومر خالص مورد نياز در سنتز پلي بنزآميد را تهيه نمود.
اما كولك همچنين در مواد واسط مورد نياز در فرايند سنتز كه منجربه تهيه مواد فوق‌العاده حساس به رطوبت و حرارت كه به آساني هيدروليز خود پليمريزه مي‌شود علاقمند بود. بنابراين او حلال قابل قبول براي انجام واكنشهاي دماي پايين را براي مواد واسط كشف كرد. نتيجه پليمرهاي آراميد بود كه بيشتر محققين آن را بدليل مايع بودن و تيره بودن پذيرا نشدندو كولك به هوشمندانه محلول حاصل را ريسندگي كرد نتيجه الياف سنتزي شد كه بسيار محكم‌تر از الياف توليد شده قبلي بود.
شركت دوپان آزمايشگاه پيشتاز خود را در جهت صنعتي كردن كشف كولك و تبديل پليمر بلوري به محصول صنعتي تجهيز نمود. نتيجه كار توليد محصولي به نام كولار شد كه اولين بار در سال 1971 وارد بازار گرديد. الياف كولار 5 برابر محكم‌تر از فولاد بوده و دانسيته آنها نصف دانسيته الياف شيشه مي‌باشد. هم اكنون كولار براي عموم مردم الياف شناخته شده‌اي است چون جليقه‌هاي ضد گلوله را از آن تهيه مي‌كنند و تنها در اين كاربرد خاص كشف كولك جان هزاران نفر را نجات داده است. در واقع كولار كاربردهاي گسترده‌ و متنوعي دارد مانند تايرهاي راديال، لنتهاي ترمز كه در آنها جايگزين آلياف آزبست شده است، قايق‌هاي مسابقه، كابلهاي نوري، پوسته‌هاي سفينه‌هاي هوايي و دريايي، كابلهاي نگهدارنده پلهاي معلق هم اكنون از آن در تهيه تخته‌هاي اسكي و كلاه‌هاي ايمني نيز استفاده مي‌شود. در اقتصاد، كولار بازاري به وسعت صدها ميليون دلار در سال در جهان ايجاد كرده است.
كولك كارش را در آزمايشگاه شركت دوپان تا سن بازنشستگي به عنوان محقق ارشد تا سال 1986 ادامه داد. او به تنهايي و يا همراه با ديگر محققين اختراع در اداره ثبت اختراع امريكا ثبت كرده است.
از جمله روش ريسندگي كه موجب توليد صنعتي الياف آراميده گرديده است. و 5 ثبت اختراع در مورد نمونه‌سازي الياف كولار از زمان ايجاد آن نيز از فعاليتهاي خانم كولاك بوده است. كولاك همكاريش را با دوپان بصورت نيمه وقت و به عنوان مشاور ادامه داد.
با توجه به اينكه نامبرده همواره مورد احترام و توجه محققين جوان و بالاخص خانمها بوده است كولاك جوايز متعددي را درياف كرده است از جمله جايزه كيل‌باي و مدال ملي تكنولوژي اخيرا بخاطر فعاليت نامبرده و پيشتازيش در اختراعات، استفانه كولاك افتخار دريافت جايزه مادام‌العمر Lemleson-MIT را بدست آورده است. كه آن را در جشن كشف سانفرانسيسكو در 22 آوريل 1999 دريافت كرد.
مراحل توسعه :
1960 نياز
1965 كشف
1972-1965 تحقيق و توسعه
1972 توليد و توسعه صنعتي
1982 صنعتي شدن كامل
شكل 1
نياز: اختراع نايلون و الياف مشابه ديگر، منجربه توجه و تلاش بيشتر تحقيقاتي با هدف تهيه الياف برتر لبر الياف، گرديد. در دهه 1960 شركت دوپان اين هدف را داشت: تهيه اليافي با مقاومت حرارتي آزبست و صلابت و سختي شيشه.
كارهاي تجربي نشان دادند كه را رسيدن به چنين اليافي از ميان پلي‌آميدهاي آروماتيك چقرمه مي‌گذرد چرا كه اين مود به علت عدم حلاليت فوق‌العاده و دوام دانشمندان را وسوسه مي‌كردند.
كشف: كشف كولار در سال 1965 عملي شد. خانم Stephunie Kwolek محقق مركز تحقيقاتي دوپان در ويلينگتون اين كشف بزرگ را انجام داد.
او دريافت كه پارا بنزوئيك اسيد مي‌تواند پليمريزه شده و تحت شرايط ويژه‌اي حل و منتج به پليمر سخت قابل رشته شده مي‌گردد.
وقتي اولين محلول پليمري ساخته شد چنين تصور مي‌شد كه نمي‌توان آن را به صورت الياف در آورد. علت آن اين بود كه محلول بدست آمده شفاف نبود و نمي‌شود بوسيله حرارت يا صاف كردن آن را بي‌رنگ نمود. انتظار مي‌رفت كه اين مواد بي‌اثر پخش شده در محلول باعث گرفتگي روزنه‌هاي رشته‌ساز شوند. خانم Kwolek با ترديد مواد را اكسترود كرد و با كمال تعجب دريافت كه مواد به خوبي از روزنه‌هاي رشته‌ساز عبور كردند و هيچ نوع گرفتگي رخ نداد. هم اكنون مي‌دانيم كه اين عدم شفافيت به علت تشكيل بلور مايع پليمري است كه تا آن زمان شناخته شده نبود. منحني تنش- كرنش اولين ليف آراميدي تهيه شده، شگفت‌انگيز و غيرقابل باور بود بطوريكه براي اطمينان بيشتر، اين تست چندين مرتبه تكرار شد و نتايج مشابهي حاصل شد.
رفتار مولكولهاي سخت در حلال كاملا با رفتار مولكولهاي نرم تفاوت دارد. مولكولهاي نرم مانند نايلون در محلولهاي رقيق به مقدار كمي درگيري و درهم رفتگي خواهند داشت. اما پليمرهاي بسيار سخت مانند آراميدهاي پارا، درگذر از محلول رقيق به غليظ نمي‌توانند تشكيل مارپيچهاي راندوم بدهند چون تحركات آنها محدود شده است.
در يك غلظت بحراني آنها ديگر نمي‌توانند بصورت راندوم در محلول قرار بگيرند در اين مرحله در صورت قرار گرفتن مقادير زيادتري از مولكولها در حلال اجبارا به صورت موازي نسبت به يكديگر قرار مي‌گيرند كه در گويچه‌هاي بلور مايع و به صورت راندوم نظم يافته‌اند.
تحت نيروي برشي در عمل روزن راني گويچه‌هاي بلور مايع در جهت تغيير شكل منظم مي‌شوند در اين امرمنجربه تشكيل زنجيرهاي كاملا كشيده شده در الياف حاصل و ايجاد مدول و مقاومت بالا مي‌گردد.
تحقيق و توسعه: در اين مرحله تحقيق و توسعه اصلي شروع گرديد. هدف توسعه درك عميق‌تري از تشكيل محلولهاي بلور مايع و مشخص كردن سيستمهاي پليمري سخت و ميله مانند كم هزينه‌تر بود. اين تلاش منجربه انواع زيادي از پليمرهاي سخت گرديد كه پتانسيل تشكيل محلولهاي قابل ريسندگي بلور مايع و الياف محكم و چقرمه را دارا بودند.
بهترين گزينه انتخابي پليمر حاصل از پارا- فنيلن دي‌آمين و ترفتاليك اسيد با كد مشخصه PPD-T بود. لذا اين پليمر به عنوان پايه كولار قرار گرفت. اين پليمر داراي ويژگيهايي نظير: 1- ارزاني مواد 2- بالاترين تقارن 3- بالاترين چقرمگي را دارا بود.
براي بدست آوردن بهترين خواص، محلول رشته‌سازي مي‌بايست اسيد سولفوريك 100% مي‌باشد كه در اين صورت ويسكوزيته محلول آماده شده براي رشته‌سازي پليمر زياد خواهد بود لذا سرعت رشته‌سازي بايد كم باشد تا خواص خوبي بدست آيد و در اين حالت فرايند توليد اقتصادي نخواهد بود.
اين دومين قدم بود ولي مشكلاتي وجودداشت: فرايند توليد علي‌رغم ارزاني مواد عملا قابل انجام نبود. چرا كه محلول ريسندگي غير معمولي و بسيار خورنده بود. راندمان محصول بسيار كم و هزينه بسيار بالا بود. پروژه عملا روبه شكست بود اما .......

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/35190

کولار(پلی پارافنیلن ترفتالامید) قسمت سوم
..........اين هم مثالي بود از حل يك مشكل در يك سيستم پيچيده شيميايي با استفاده از مهارتهاي مهندسي ،برنامه براي پيدا كردن حلال جايگزين حدود 40 سال تلاش تكنيكي مصرف نمود.
-توليد و توسعه كامل صنعتي كولار
تا اينجا مراحل نياز ، فاز اكتشاف وفرايند توسعه در مقياس صنعتي توضيح داده شدند. چالش بزرگ بعدي معرفي پتانسيل بازار كولار بود. در واقع در بين اين معرفي لازم بود كه مرحله نهايي فرايند نوآوري و توليد تمام عيار صنعتي كه نياز به سرمايه گذاري كلان داشت توجيه پذير شود.در اين مرحله نياز به توجيه وتضمين كافي بود كه الياف كولار در مقايسه با ديگر انواع الياف نظير نايلون؛ الياف شيشه و كربن ميتواند داراي برتري هايي باشد.
- روشهاي دستيابي به كاربرد كولار
در ابتداي اين تلاش روشن شد كه الياف كولار اليافي بي رقيب و ممتاز است كه بصورت اتوماتيك در سيستمهاي كاربرد عادي و معمولي قرار نمي گيرد ما در مهندسي يك سيستم مثلثي براي پيدا كردن موارد مصرف يك محصول داريم به اين شكل كه يك راس مثلث ساختار
شيميايي به عنوان مثال تركيب يك پليمر ، يك راس ديگر ساختار فيزيكي به عنوان مثال كريستاليتي و نهايتا راس سوم نماينده خواص الياف است مثل مقاومت كششي و غيره. برخورد بين اين سه گوش فرايند مهندسي را تشكيل مي دهند.
براي درك بهتر اين سيستم يك مثال مي‌زنيم:
مصرف كولار در طنابها و كابلها
عامل اصلي استفاده از كولار در تهيه طنابها و كابلها مقاومت زياد آنها در واحد وزن، كشساني كم و خزش كم آنها مي‌باشد. مثلا در هوا و خشكي مقاومت آنها 7 برابر فولاد و در دريا مقاومت مخصوص آنها 20 برابر فولاد مي‌باشد. در طولهاي زياد كه وزن سيمهاي فولادي مشكل آفرين مي شوند. كولار نقش موثرتري ايفا مي‌كند.
در شكل زير منحني انعطاف تنش كرنش مواد پيشرفته مورد بررسي قرار گرفته است.
مثال بعدي استفاده از كولار در هواپيماهاي كامپوزيتي است. مواد اوليه مورد استفاده، كولار، الياف كربن و رزين اپوكسي است. انگيزه بكارگيري مقاومت زياد كششي و چقرمگي آنها است. تكنولوژي مورد استفاده شامل تركيبي از
كولار و الياف كربن و رزين اپوكسي است تا بهترين حالت تعادل خواص
مكانيكي و تولرانس صدماتي (Damage tolerance) بدست آيد. ساختار قطعات هواپيما نه تنها به خواص خوب و كامل مكانيكي نياز دارد بلكه به تولرانس صدماتي نيز نيازمند است. يعني توان تحمل تولرانس كاربردي و فشارهاي خمشي Catastrophic را داشته باشد. الياف كربن اما داراي چقرمگي زياد و مقاومت فشاري زياد هستند. بهرحال بخاطر ساختار حلقه‌اي زنجيري صفحه مانند آن الياف كربن شكننده خواهند بود. در اين صورت قادر نخواهند بود كه Catastrophic impact را تحمل كنند.
كولار از طرف ديگر ساختاري دارد كه به علت Ductile compressive failure باعث تولرانس تخريبي خوب آن مي‌شود.
اين موضوع به علت buckling فشاري زنجيره‌اي PPD-T اتفاق مي‌افتد در واقع اين bucking انتقالي خواهد بود از شكل ترانس به شكل سيس. نتيجه اين تغيير فرم تحمل استرس وارده بدون شكست پيوندي خواهد بود. اين تغيير فرم و بهم ريختگي فرمولي بسيار شبيه آكاردئون در اثر خمش مي‌باشد.
كامپوزيتهاي هيبريدي از كولار و الياف كربن در هواپيماهاي تجاري بوئينگ 767-777 يا ايرباس 340A-380A و نيز در ساختار هلي‌كوپترها و ساير
وسايل پرنده مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

از ديگر زمينه‌هاي كاربرد اين مواد كه در حال توسعه مي‌باشد و بصورت رشته
پيچي مورد استفاده قرار مي‌گيرد به عنوان مثال مي‌توان به استفاده از آنها در پوسته موشهاي تريدنت trident و ظروف تحت فشار اشاره كرد.
جالب است بدانيد كه در نيمه دهه هفتاد كولار در 50 كاربرد استفاده مي شد ولي امروزه متجاوز از 200 كاربرد براي آن پيدا شده است.
ابتدا در ريچموند يك پلنت mmlb45 ساخته شد. سپس در سال 1988 دومين پلنت در ايرلند شمالي شروع بكاركرد سومي در ژاپن و ... رشد كولار كماكان ادامه دارد.
اين داستان تلاشي خستگي ناپذير از زنان و مرداني بود كه ثابت كردند در تحقيق و پژوهش صبر و استقامت حرف اول را مي زند و شروع كننده اين تلاش نيز در زمره زنان بزرگ دنياي علم قرار گرفت.
اين مطلب به خانم كولك تقديم مي شود.
با تشكر از همكاريهاي صميمانه پدرم.
پايان
مراجع و منابع
1- داستان كولار، مثالي از تحقيق و نوآوري، دكتر مهدي باريكاني، مركز تحقيقات پليمر ايران- 1373.
2- تهيه الياف كولار « گزارش پروژه»، دكتر مهدي باريكاني، مژگان ميرزاطاهري 1375.
3- H. H. yang- Kevlar Aramid Fiber- John Wiley & Sons- 1993.
4- Kwolek S. L, US Patent Re-issue 30, 352 (to Du Pont 1980).
5- سايتهاي مختلف اينترنتي

کلیک کنید تا باز شود...

منبع:http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/35190

با سلام
من می خواهم در مورد الیاف قابل ارتجاع و کاربرد آن در زندگی تحقیقی بنویسم اگر کتاب یا سایتی را به من معرفی کنید ممنون میشم.
موفق و پیروز باشید.

karbalanajaf گفت:

با سلام
من می خواهم در مورد الیاف قابل ارتجاع و کاربرد آن در زندگی تحقیقی بنویسم اگر کتاب یا سایتی را به من معرفی کنید ممنون میشم.
موفق و پیروز باشید.

کلیک کنید تا باز شود...

سلام شاید یه کم دیر باشه جواب میدم ولی برای الیاف قابل ارتجاع میتوانید در تاپیک زیر اطلاعات خوبی پیدا کنید:

بحث بر سر طراحی خطوط تولید الیاف کربن قابل ارتجاع از نوع PAN انجام شده:

http://www.www.www.iran-eng.ir/showthread.php/391968

موفق باشید.

تعریف پیچ یا رزین پیچ (Pitch (resin

طبق تعریف دانشنامه ویکی پدیا پیچ نام هر تعداد پلیمرهای جامد ویسکو الاستیک viscoelastic, solid polymers است
که از مجتمع های پتروشیمی یا پالایشگاههای نفت و از مواد نفتی به دست می آید.

نوعی از پیچ Pitch که از مواد نفتی به دست می آید در اصطلاح آسفالت یا بیوتومن نامیده میشود که در فارسی به آن قیر میگوئیم.

نوعی از پیچ Pitch که از کارخانجات یا مجتمع های پتروشیمی به دست می آید به آن رزین گفته میشود.
یکی از محصولاتی که از این نوع رزین به دست می آید با نام روزین rosin شناخته میشود.

برای اطلاعات بیشتر درباره روزین به لینک زیر مراجعه فرمائید:

http://en.wikipedia.org/wiki/Rosin

قیر نوعی پلیمر ویسکوز
تصویر زیر ابزاری برای نمایش دادن ویسکوزیته قیر در دانشگاه کوئینزلند میباشد
که ویسکوزیته آن حدود 230 میلیون برابر آب است و فرایند سرازیر شدن از بالا به پائین چند سال زمان برده است:




منبع:

http://en.wikipedia.org/wiki/Pitch_(resin)