Title

INFLUÊNCIA DA CONFIGURAÇÃO NO PROCESSO DE FIAÇÃO A QUENTE SOBRE A MICROTEXTURA DE FIBRAS DE CARBONO PRODUZIDAS A PARTIR DE PICHE DE PETRÓLEO

THE INFLUENCE OF MELT-SPINNING CONFIGURATION ON THE MICROTEXTURE OF PETROLEUM PITCH-BASED CARBON FIBERS

Authorship

Pereira, Fabio Franceschi; Paixão, Letícia Nascimento da; Castro, Luiz Depine de; Michel, Ricardo Cunha

Pereira, Fabio Franceschi

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Paixão, Letícia Nascimento da

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Castro, Luiz Depine de

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Michel, Ricardo Cunha

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DOI

10.5151/2594-5327-16212

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Abstract

Os materiais de carbono são normalmente utilizados em aplicações que demandam elevadas propriedades mecânicas e baixa densidade. Nesse contexto, as fibras de carbono produzidas a partir de poliacrilonitrila ou de piche se destacam. No presente trabalho, um piche de petróleo foi produzido a partir de um resíduo aromático oriundo da indústria do petróleo, com o objetivo de se avaliar a influência da configuração de fiação sobre a microtextura final de fibras de carbono de piche. O piche de petróleo foi fiado utilizando-se 48 configurações de fiação distintas, variando-se o diâmetro e comprimento do orifício de fiação e utilizando-se ou não filtros. As estruturas obtidas foram analisadas por microscopia ótica com luz polarizada e por microscopia eletrônica de varredura. Para diâmetros reduzidos e elevados comprimentos do orifício de fiação, se fez necessário o uso de filtros. Para diâmetros do orifício de fiação reduzidos e filtros de menor malha, as estruturas obtidas apresentaram uma distribuição mais homogênea. A microtextura aleatória foi obtida na grande maioria das configurações avaliadas.

Carbon materials are normally used in applications that demand high mechanical properties and low density. In that context, carbon fibers produced from polyacrylonitrile or pitch play a major role. In the present work, a petroleum pitch was produced from an aromatic residue from the petroleum industry, to evaluate the influence of the spinning configuration on the final microtexture of pitch-based carbon fibers. The petroleum pitch was spun using 48 different spinning configurations, varying the diameter and length of the spinning hole and with or without a filter. The obtained structures were analyzed by polarized light optical microscopy and by scanning electron microscopy. For reduced diameters and higher lengths of the spinning hole, it was necessary to use filters. For reduced spinning hole diameters and filters of smaller mesh, the obtained structures showed a more homogeneous distribution. The random microtexture was obtained in the great majority of the considered configurations.

Keywords

Piches de petróleo; Fibras de carbono; Microscopia ótica.

Petroleum pitches; Carbon fibers; Optical microscopy.