علی صداقت آهنگری حسین زاده - استادیار دکتری مهندسی مواد گروه کامپوزیت و نانوپودر پژوهشکده مواد وانرژی
کاوه نبی - دانش آموخته کارشناسی ارشد مهندسی مواد گروه سرامیک، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه علم و صنعت
جعفر جوادپور - استاددکتری مهندسی مواد گروه سرامیک دانشکده مهندسی مواد ومتالورژی دانشگاه علم و صنعت
علیرضا میر حبیبی - دانشیار دکتری مهندسی مواد گروه سرامیک، دانشکده مهندسی مواد ومتالورژی دانشگاه علم و صنعت

شکل دهی بدنه های کربنی به روش های کلوئیدی با واسط آب، به دلیل خصوصیات ذاتی و متفاوت این ماده، از جمله عدم ترشوندگی و پایداری در آب، انجام آن را با مشکلات زیادی مواجه می سازد. در این پژوهش، به بررسی ساخت این بدنه ها به روش ریخته گری ژله ای، که یک روش به نسبت جدید و با پتانسیل های بالا است، پرداخه شده و عوامل موثر در این فرایند مورد بررسی وآزمایش قرار گرفته اند. برای دستیابی به دوغابی مناسب، پایداری کربن بلک و گرافیت در محلول پایه آب مورد بررسی قرار گرفته است. در مقادیر مختلف بار جامد، PH، افزودنی توین 80 رفتار دوغاب بررسی شده است. همچنین از روش های دیگر اصلاح رفتار مانند اکسید شدن سطحی و افزودن سل انوسیلیس نیز استفاده شده است و در نهایت، مقدار پارامترهای بهینه برای برای عوامل ذکر شده به دست آمده است. مشاهده شد که با استفاده از گرافیت به عنوان منبع کربن و در مقادیر 45 و 50% وزنی دوغاب مناسبی را می توان آماده سازی کرد و با افزودن 2/5% وزنی نانوسیلیس و 6% وزنی توین 80، فرآیند ژل شدن با موفقیت در آن انجام شده است. برای ساخت این دوغاب، استفاده از سل نانوسیلیس به مقدار به مقدار ذکر شده ضروری است و بهترین نتیجه را در بین روش های بررسی شده ی دیگر در بهبود رفتار جریان یابی و ترشوندگی ذرات گرافیت در آب دارد. براساس مطالعات انجام شده، این پارامترها باعث بهبود استحکام این قطعات از حدود MPa 1 برای کربن بلک به MPa 14 برای گرافیت افزایش می یابد. بررسی های میکروسکوپی، تشکیل شبکه ی پلیمری در داخل قطعات خام را به وضوح نشان می دهد که عامل ایجاد استحکام و فراهم کننده ی شرایط شکل دهی بدنه های گرافیتی به روش ریخته گری ژله ای هستند.

کربن، گرافیت، شکل دهی، ریخته گری ژله ای، جریان یابی