การเตรียมเส้นใยคาร์บอนจากเส้นใยผักตบชวาและการประยุกต์ใช้ ในกระบวนการขึ้นรูปโลหะผง

Main Article Content

วิทวัส สิงห์สังข์
วิษณุ เจริญถนอม
ณัฐกฤตา ประเสริฐโสภา
นวลละออง สระแก้ว
อนิวรรต หาสุข
พีรวัส คงสง

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

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

ประเภทบทความ
บทความวิจัย

เอกสารอ้างอิง

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