การเตรียมเส้นใยคาร์บอนจากเส้นใยผักตบชวาและการประยุกต์ใช้ ในกระบวนการขึ้นรูปโลหะผง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมเส้นใยคาร์บอนจากเส้นใยผักตบชวา และนำไปประยุกต์ใช้แทนผงแกรไฟต์ในกระบวนการขึ้นรูปโลหะผง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นแนวทางในการลดต้นทุนในกระบวนการขึ้นรูปโลหะผง เส้นใยผักตบชวาจะถูกนำมาเตรียมเป็นเส้นใยคาร์บอนผ่านกระบวนการคาร์บอไนเซชัน ภายใต้สภาวะของก๊าซไนโตรเจนบริสุทธิ์ ผลของอุณหภูมิ คาร์บอไนเซชันที่แตกต่างกันที่มีต่อโครงสร้างของเส้นใยคาร์บอนจะได้รับการตรวจสอบ นอกจากนี้ สัณฐานวิทยาของเส้นใยคาร์บอนที่เตรียมได้จะได้รับการพิจารณาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดและกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน อัตราส่วนโครงสร้างแกรไฟต์ต่อโครงสร้างอสัณฐานของคาร์บอนถูกวิเคราะห์ได้ด้วยเทคนิครามานสเปกโตรสโกปี สำหรับการประยุกต์ใช้งานเส้นใยคาร์บอนที่เตรียมได้จะถูกนำไปผสมในผงเหล็กกล้าไร้สนิมเกรด 316L และขึ้นรูปที่อุณหภูมิเผาผนึก 1300 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 45 นาที ตัวอย่างทดสอบจะถูกทดสอบความต้านทานแรงดึงตามมาตรฐาน JIS Z2241 เปรียบเทียบกับตัวอย่างทดสอบเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผสมผงแกรไฟต์ ผลการวิเคราะห์พบว่า เส้นใยคาร์บอนที่เตรียมที่อุณหภูมิคาร์บอไนเซชันสูงจะมีแนวโน้มให้เส้นใยคาร์บอนนั้นมีโครงสร้างแบบแกรไฟต์สูงกว่าเส้นใยคาร์บอนที่เตรียมได้ที่อุณหภูมิต่ำ นอกจากนี้ความต้านทานแรงดึงสูงสุดของเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผสมเส้นใยคาร์บอนที่เตรียมที่อุณหภูมิคาร์บอไนเซชันสูงมีค่าสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผสมเส้นใยคาร์บอนที่เตรียมที่อุณหภูมิคาร์บอไนเซชันต่ำ และเหล็กกล้าไร้สนิมที่ผสมผงแกรไฟต์
Article Details
References
กิตติคุณ เรืองชัย, เรืองเดช ธงศรี, มนภาส มรกฏจิดา, รุ่งทิพย์ กระต่ายทอง, ธฤติ ตันประยูร, ธัญพร ยอดแก้ว, นาตยา ต่อแสงธรรม, อัศสฎาวุฒิ ปาทาคา และ อัมพร เวียงมูล. (2559). ผลของคาร์บอนต่อโครงสร้างจุลภาคและความต้านทานการสึกหรอของเหล็กกล้า Fe-Mo-Si-C ที่เตรียมโดยกรรมวิธีโลหะผง. วารสารวิทยาศาสตร์บูรพา, 22(ฉบับพิเศษ), 493-502.
นพพล เกตุประสาท.(2561). ผักตบชวา.สืบค้นเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2561จาก http://clgc.agri.kps.ku.ac.th/.
นัยนันทน์ อริยกานนท์. (2561). ผักตบชวากับการบำบัดสารมลพิษในน้ำ. วารสารสิ่งแวดล้อม, 22(3), 49-55.
บุศรินทร์ ทวีคูณ. (2562). การเตรียมนาโนไฟเบอร์จากฟางข้าวและการเตรียมฟิล์มคอมโพสิตไวนิลแอลกอฮอล์ (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). นครปฐม. มหาวิทยาลัยศิลปากร.
พัชรี คำธิตา. (2556). วัสดุพอลิเมอร์คอมโพสิทย่อยสลายได้จากพอลิโอลิฟีนและผักตบชวา. ในการประชุมวิชาการมหาวิทยาลัยรังสิต ประจำปี 2556. วันที่ 4 เมษายน 2556. มหาวิทยาลัยรังสิต, จังหวัดปทุมธานี. หน้า 190-197.
Afanasov, I. M., Shornikova, O. N., Avdeev, V. V., Lebedev, O. I., Van Tendeloo, G., & Matveev, A. T. (2009). Expanded graphite as a support for Ni/carbon composites. Carbon, 47(2), 513-518.
Anudechakul, C., Vangnai, A. S., & Ariyakanon, N. (2015). Removal of Chlorpyrifos by Water Hyacinth (Eichhornia crassipes) and the Role of a Plant-Associated Bacterium. International Journal of Phytoremediation, 17, 678-685.
Biao, C., Shufeng, L., Hisashi, I., Lei, J., Umeda, J., Takahashi, M., & Katsuyoshi, K. (2015). Carbon nanotube induced microstructural characteristics in powder metallurgy Al matrix composites and their effects on mechanical and conductive properties. Journal of Alloys and Compounds, 651, 608-615.
Darmstadt, H., Sümmchen, L., Ting, J. M., Roland, U., Kaliaguine, S., & Roy, C. (1997). Effects of surface treatment on the bulk chemistry and structure of vapor grown carbon fibers. Carbon, 35(10-11), 1581-1585.
Eduardo, M. C., Antonio, M., Díaz-Díez, M. A., & Ortiz, A. L. (2008). Textural and morphological study of activated carbon fibers prepared from kenaf. Microporous and Mesoporous Materials, 111(1-3), 523-529.
Elias, S. H., Mohamed, M., Anuar, A. N., Muda, K., Hassan, M. A. H. M., Othman, M. N., & Chelliapan, S. (2014). Water hyacinth bioremediation for ceramic industry wastewater treatment-application of rhizofiltration system. Sains Malaysiana, 43(9), 1397-1403.
Hossain, M. E., Sikder, H., Kabir, M. H., & Sarma, S. M. (2015). Nutritive of water hyacinth (Eichhornia crassipes). Journal of Animal and Feed Research, 5(2), 40-44.
Li, S., Sun, B., Imai, H., Mimoto, T., & Kondoh, K. (2013). Powder metallurgy titanium metal matrix composites reinforced with carbon nanotubes and graphite. Composites: Part A, 48, 57-66.
Macías-García, A., Cuerda-Correa, E. M., Olivares-Marín, M., Díaz-Paralejo, A., & Díaz-Díez, M. (2012). Development and characterization of carbon-honeycomb monoliths from kenaf natural fibers: A preliminary study. Industrial Crops and Products, 35(1), 105-110.
Marsh, H., & Rodríguez-Reinoso, F. (2006). CHAPTER 9 - Production and Reference Material. In Activated Carbon. London : Elsevier Science Ltd,.
Park, S. H., Jo, S. M., Kim, D. Y., Lee, W. S., & Kim, B. C. (2005). Effects of iron catalyst on the formation of crystalline domain during carbonization of electrospun acrylic nanofiber. Synthetic Metals, 150(3), 265-270.
Qin, Y., Jia, Y., Yue, J., Niu, D., Zhang, X., Zhou, X., Li, N., & Yuan, W. (2012). Controllable synthesis of carbon nanofiber supported Pd catalyst for formic acid electrooxidation. International Journal of Hydrogen Energy, 37(9), 7373-7377.
Rashad, M., Pan, F., Asif, M., & Li, L. (2015). Enhanced ductility of Mg–3Al–1Zn alloy reinforced with short length multi- walled carbon nanotubes using a powder metallurgy method. Progress in Natural Science: Materials International, 25, 276-281.
Soheil, A., Alireza, K., & Sheydaei, M. (2009). Optimization of activated carbon fiber preparation from Kenaf using K2HPO4 as chemical activator for adsorption of phenolic compounds. Bioresource technology, 100(24), 6586-6591.
Vidya, S., & Girish, L. (2014). Water hyacinth as a green manure for organic farming. International journal of Research in Applied Natural and Social Sciences, 2, 65-72.
Ying, G., Xianhua, W., Jun, W., Xiangpeng L., Jianjun, Ch., Haiping, Y., & Hanping, Ch. (2013). Effect of residence time on chemical and structural properties of hydrochar obtained by hydrothermal carbonization of water hyacinth. Energy, 58, 376-383