TAILIEUCHUNG - Nghiên cứu biến tính hắc ín than đá sử dụng làm tiền chất chế tạo vật liệu compozit cacbon-cacbon

Hắc ín than đá sử dụng làm tiền chất chế tạo vật liệu compozit cacbon-cacbon được biến tính qua ba giai đoạn, bao gồm: Tinh chế bằng dung môi axeton, oxy hóa bằng không khí và tinh chế bằng dung môi toluen. | Nghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU BIẾN TÍNH HẮC ÍN THAN ĐÁ SỬ DỤNG LÀM TIỀN CHẤT CHẾ TẠO VẬT LIỆU COMPOZIT CACBON-CACBON Đoàn Tuấn Anh1 Phạm Tuấn Anh1 Đào Thế Nam1 Lê Viết Bình1 Nguyễn Thanh Hải2 Hoàng Thị Ngọc Hà3 Tóm tắt Hắc ín than đá sử dụng làm tiền chất chế tạo vật liệu compozit cacbon- cacbon được biến tính qua ba giai đoạn bao gồm tinh chế bằng dung môi axeton oxy hóa bằng không khí và tinh chế bằng dung môi toluen. Hiệu quả quá trình oxy hóa hắc ín được khảo sát bằng phương pháp chụp SEM-EDX hiệu suất cacbon hóa được xác định bằng phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng TGA nhiệt độ chảy mềm của hắc ín sau biến tính được nghiên cứu bằng phương pháp phân tích nhiệt vi sai quét DSC khả năng graphit hóa khi xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao được nghiên cứu bằng phương pháp chụp phổ X-ray. Kết quả sau khi biến tính hắc ín có độ tinh khiết cao hắc ín đã được oxy hóa với hàm lượng oxy theo khối lượng đạt 0 84 hiệu suất cacbon hóa cao đạt khoảng 60 ở 850 C nhiệt độ chảy mềm trong khoảng 177 188 ºC có khả năng graphit hóa cao hình thành cấu trúc tinh thể graphit khi xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao 2700 C. Hắc ín sau biến tính đạt các tính chất cần thiết sử dụng làm tiền chất trong quá trình thấm pha lỏng tăng mật độ của vật liệu compozit cacbon-cacbon. Từ khóa Compozit cacbon-cacbon Hắc ín than đá. 1. MỞ ĐẦU Nền cacbon là một trong hai thành phần cấu thành nên vật liệu compozit cacbon- cacbon. Nó liên kết cốt sợi cacbon thành một khối thống nhất giúp vật liệu chịu được những tải trọng từ bên ngoài như kéo nén uốn trượt Phụ thuộc vào vật liệu ban đầu mà nền cacbon thu được có thể là pirocacbon được lắng đọng từ pha khí nền cacbon trên cơ sở hắc ín than đá hoặc dầu mỏ thủy tinh cacbon sản phẩm quá trình nhiệt phân ở nhiệt độ cao của các nhựa polyme nhiệt rắn 1 5 . Hiện nay nhờ có ưu điểm là giá thành rẻ nguồn nguyên liệu sẵn có hàm lượng cacbon cao và khả năng graphit hóa cao hắc ín than đá được dùng phổ biến làm tiền chất tạo vật liệu nền cho compozit cacbon-cacbon 2 3

• Vật lý
• Vật liệu Compozit cacbon cacbon
• Hắc ín than đá
• Dung môi axeton
• Biến tính hắc ín than
• Phương pháp chụp phổ X ray