Mezofaz Zift Bazlı Grafitik Karbon Köpük

Abstract

Bu çalışmada mezofaz zift bazlı grafitik karbon köpüğü elde edilmiştir. Mezofaz zift otoklavda erime sıcaklığının üzerine kadar ısıtılmış ve sisteme bu sıcaklıkta basınç uygulanmıştır. Basıncın hızla boşaltılmasıyla açık ve içiçe gözenekli yapıya sahip ham karbon köpüğü elde edilmiştir. Ham karbon köpüğü stabilizasyon, karbonizasyon ve grafitizasyon işlemlerine tabi tutulmuştur. Bu yöntemle elde edilen grafitik köpük taramalı electron mikroskobu, x-ışını difraktometresi, helyum piknometresi ve termal difuzivite ölçüm cihazıyla karakterize edilmiştir. Yapılan deney sonuçlarında, 300 oC den yüksek sıcalıklarda üretilen köpüklerinde hücre, ligament, bağlantı noktaları açısından gerileme gözlenmiştir. Polimetilmetakrilat (PMMA) ve Polystiren (PS) ilaveleriyle karbon köpüğünün yüzeyinin daha pürüzsüz olduğu gözlenmiştir PS katkılı karbon köpüğünde (PMMA katkılı karbon köpüğüne oranla) gözenek ve hücre yapısının bozulduğu gözlenmiştir. Artan basınçla homojen, gözenekli ve düzenli bir yapıya sahip karbon köpüğü elde edilmiştir. 68 bar basınçta elde edilen karbon köpüğü, tabakalar arası mesafe, yığın yoğunluğu ve yüksekliği açısından diğer basınçlarda elde edilen köpüklere göre daha iyi sonuç vermiştir.

In this study, mesophase pitch based graphitized carbon foam is produced. Mesophase pitch is heated in autoclave above its softening point and then pressure is applied. When the pressure is released, autoclave is cooled at room temperature. Thus interconnected open pores green carbon foam is obtained. Green carbon foams are stabilized, carbonized and graphitized. Studied graphitic carbon foams are characterized by scanning electron microscope, x-ray diffractometry, helium pycnometry and thermal diffusimetry. As a result of these experiments it is found that; the structure of the carbon foams obtained at temperatures of higher than 300 oC, showed deterioration in the cell, ligaments, and junctions. Polymethylmethacrylate (PMMA) and Polystyrene (PS) additives resulted in smoother carbon foam topography. This structural change accomplished with loss of foaming quality for the case of PS addition compared to PMMA. Higher operating pressure ended with homogeneous, interconnected, better aligned structure. Graphitized foams obtained at 68 bar have better formation in terms of interlayer spacing, stack height, crystal size and graphitization degree than other obtained foams.