نانو فیبرها یا نانوالیاف کربنی ( به انگلیسی: Carbon nanofibers ) که به صورت مخفف به آن سی ان اف ( CNFs ) گفته می شود ، الیاف کربنی رشد یافته با بخار ( VGCFs ) هستند که با تشکیل نانوساختارهای استوانه ای متشکل از لایه های گرافن، ساختاری قیف مانند، فنجانی و یا صفحه ای را تولید می کنند. نانوالیاف کربنی دارای لایه های گرافنی که به صورت استوانه ای پیچیده شده باشند، منجر به تشکیل نانولوله های کربنی می شوند.
کربن پیوندهای شیمیایی انعطاف پذیری دارد، که منجر به شکل گیری تعدادی از مولکول های آلی و معدنی پایدار می شود. عنصر کربن دارای تعدادی آلوتروپ ( واریانت ) از جمله الماس، گرافیت و فولرن است. [ ۲] اگرچه همه آنها از کربن تشکیل شده اند، اما خواص آنها بسیار متفاوت است. این قابلیت انعطاف پذیری نانوفیبرهای کربنی را برجسته می کند، که به دلیل خواص حرارتی، الکتریکی، محافظت الکترومغناطیسی و مکانیکی قابل توجه هستند. [ ۳] از آنجا که کربن با هزینه کم به راحتی در دسترس است، نانوفیبرهای کربنی افزودنی های محبوب مواد کامپوزیتی هستند. [ ۴] نانوفیبرهای کربنی بسیار کوچک هستند و در مقیاس نانومتر وجود دارند. یک اتم بین نیم تا یک نانومتر است ، بنابراین تکنیک های تخصصی میکروسکوپی مانند میکروسکوپ تونلی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی برای بررسی خصوصیات نانوفیبرهای کربنی مورد نیاز است.
رسوب شیمیایی فاز بخار کاتالیستی با انواع مختلفی مانند روش به کمک حرارت و به کمک پلاسما، روش تجاری غالب برای ساخت نانوفیبر کربنی است. در اینجا، مولکول های فاز گاز در دمای بالا تجزیه می شوند و کربن در حضور یک کاتالیزور فلز واسطه بر روی یک بستر که رشد فیبر در اطراف ذرات کاتالیزور دیده می شود، رسوب می کند. به طور کلی، این فرآیند شامل مراحل جداگانه مانند تجزیه گاز، رسوب کربن، رشد فیبر، ضخیم شدن فیبر، گرافیت سازی و تصفیه می شود که در نتیجه آنها، الیاف توخالی ایجاد می شود. قطر نانوالیاف به اندازه کاتالیزور بستگی دارد. فرآیند رسوب شیمیایی بخار کاتالیستی برای ساخت نانوفیبر به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود: [ ۵] 1 ) فرآیند کاتالیزور ثابت ( دسته ای ) و 2 ) فرآیند کاتالیزور شناور ( پیوسته ) .
در فرآیند دسته ای که توسط تیبتس توسعه داده شد، [ ۶] مخلوطی از هیدروکربن / هیدروژن / هلیوم از روی مولایت ( سیلیکات آلومینیوم بلوری ) با ذرات رسوب کاتالیزور آهن ریز در 1000 درجه سانتیگراد عبور داده شد. هیدروکربن مورد استفاده، متان با غلظت حجمی 15٪ بود. رشد چندین سانتیمتری فیبر فقط در 10 دقیقه با زمان ماند گاز 20 ثانیه حاصل شد. به طور کلی، طول الیاف را می توان با زمان ماند گاز در راکتور کنترل کرد. گرانش و جهت جریان گاز به طور معمول در جهت رشد فیبر تأثیر می گذارند. [ ۵]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفکربن پیوندهای شیمیایی انعطاف پذیری دارد، که منجر به شکل گیری تعدادی از مولکول های آلی و معدنی پایدار می شود. عنصر کربن دارای تعدادی آلوتروپ ( واریانت ) از جمله الماس، گرافیت و فولرن است. [ ۲] اگرچه همه آنها از کربن تشکیل شده اند، اما خواص آنها بسیار متفاوت است. این قابلیت انعطاف پذیری نانوفیبرهای کربنی را برجسته می کند، که به دلیل خواص حرارتی، الکتریکی، محافظت الکترومغناطیسی و مکانیکی قابل توجه هستند. [ ۳] از آنجا که کربن با هزینه کم به راحتی در دسترس است، نانوفیبرهای کربنی افزودنی های محبوب مواد کامپوزیتی هستند. [ ۴] نانوفیبرهای کربنی بسیار کوچک هستند و در مقیاس نانومتر وجود دارند. یک اتم بین نیم تا یک نانومتر است ، بنابراین تکنیک های تخصصی میکروسکوپی مانند میکروسکوپ تونلی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی برای بررسی خصوصیات نانوفیبرهای کربنی مورد نیاز است.
رسوب شیمیایی فاز بخار کاتالیستی با انواع مختلفی مانند روش به کمک حرارت و به کمک پلاسما، روش تجاری غالب برای ساخت نانوفیبر کربنی است. در اینجا، مولکول های فاز گاز در دمای بالا تجزیه می شوند و کربن در حضور یک کاتالیزور فلز واسطه بر روی یک بستر که رشد فیبر در اطراف ذرات کاتالیزور دیده می شود، رسوب می کند. به طور کلی، این فرآیند شامل مراحل جداگانه مانند تجزیه گاز، رسوب کربن، رشد فیبر، ضخیم شدن فیبر، گرافیت سازی و تصفیه می شود که در نتیجه آنها، الیاف توخالی ایجاد می شود. قطر نانوالیاف به اندازه کاتالیزور بستگی دارد. فرآیند رسوب شیمیایی بخار کاتالیستی برای ساخت نانوفیبر به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود: [ ۵] 1 ) فرآیند کاتالیزور ثابت ( دسته ای ) و 2 ) فرآیند کاتالیزور شناور ( پیوسته ) .
در فرآیند دسته ای که توسط تیبتس توسعه داده شد، [ ۶] مخلوطی از هیدروکربن / هیدروژن / هلیوم از روی مولایت ( سیلیکات آلومینیوم بلوری ) با ذرات رسوب کاتالیزور آهن ریز در 1000 درجه سانتیگراد عبور داده شد. هیدروکربن مورد استفاده، متان با غلظت حجمی 15٪ بود. رشد چندین سانتیمتری فیبر فقط در 10 دقیقه با زمان ماند گاز 20 ثانیه حاصل شد. به طور کلی، طول الیاف را می توان با زمان ماند گاز در راکتور کنترل کرد. گرانش و جهت جریان گاز به طور معمول در جهت رشد فیبر تأثیر می گذارند. [ ۵]
wiki: نانوفیبر کربنی