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Medición precisa de la resistividad eléctrica de la fibra de carbono con brea
En este estudio se investigó la metodología adecuada necesaria para medir la resistividad eléctrica de fibras de carbono individuales. Se evaluaron métodos de dos y cuatro sondas para esta medición. La comparación de los resultados para filamentos individuales de fibras basadas en brea y en PAN muestra que el método de dos sondas ofrece resultados aceptables para las fibras basadas en PAN, pero desviaciones mucho mayores de la resistividad ajustada para las fibras basadas en brea (>15%).
El método de cuatro sondas muestra pequeñas desviaciones (<1%) para ambos precursores y es el más adecuado para las mediciones de fibras de carbono con base de brea. El método de cuatro sondas ofrece una mayor precisión que el de dos sondas para todas las muestras analizadas.
INTRODUCCIÓN
Las fibras de carbono a base de brea mesofásica presentan propiedades de transporte superiores a las de la mayoría de los polímeros debido a la capacidad de la brea mesofásica para formar dominios de grafito altamente ordenados.
Como resultado, estas fibras de carbono se utilizan en diversas aplicaciones, como radiadores de alta conductividad térmica, envases electrónicos, blindaje contra interferencias electromagnéticas, almacenamiento de calor y absorción de radar.
La resistividad volumétrica es un indicador crucial del rendimiento de las fibras de carbono, que ayuda a evaluar los parámetros del proceso en todas las fases de producción, como el hilado, la estabilización, la carbonización y la grafitización. También ayuda a evaluar los pasos previos y posteriores al procesamiento, como la intercalación, el recocido y el recubrimiento. Muchos investigadores emplean métodos de fibra única para establecer correlaciones entre la resistividad eléctrica y otras propiedades físicas.
El método de las cuatro sondas, propuesto inicialmente por Wenner en 1915 y perfeccionado por Coleman en 1975, es ampliamente utilizado por los investigadores de la fibra de carbono. Sin embargo, el método estándar internacional para medir la resistividad de la fibra de carbono, ISO 13913, especifica una medición con dos sondas, que muchos autores también utilizan.
A pesar de ser una alternativa más sencilla, el método de dos sondas puede ser sensible a las resistencias de contacto y de cable. Algunos autores recomiendan su uso sólo para valores de resistencia elevados o cuando la precisión no es crítica, ya que tiene un sesgo sistemático conocido.
Autores: Bouças Guimarães, Caroline Jovine; Palermo de Aguiar, Alcino; Taschetto de Castro, Alexandre
Idioma: Inglés
Editor: Sebastião V. Canevarolo Jr.
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY – Atribución
Consultas: 9
Citaciones: Polímeros: Ciência e Tecnologia Vol. 31 Núm. 1
Este documento es un artículo elaborado por Caroline Jovine Bouças Guimarães, Alcino Palermo de Aguiar y Alexandre Taschetto de Castro (Instituto Militar de Ingeniería, Brasil) para la revista Polímeros: Ciência e Tecnologia Vol. 31 Núm. 1. Publicación de Associação Brasileira de Polímeros - ABPol. Contacto: revista@abpol.org.br
En este estudio se investigó la metodología adecuada necesaria para medir la resistividad eléctrica de fibras de carbono individuales. Se evaluaron métodos de dos y cuatro sondas para esta medición. La comparación de los resultados para filamentos individuales de fibras basadas en brea y en PAN muestra que el método de dos sondas ofrece resultados aceptables para las fibras basadas en PAN, pero desviaciones mucho mayores de la resistividad ajustada para las fibras basadas en brea (>15%).
El método de cuatro sondas muestra pequeñas desviaciones (<1%) para ambos precursores y es el más adecuado para las mediciones de fibras de carbono con base de brea. El método de cuatro sondas ofrece una mayor precisión que el de dos sondas para todas las muestras analizadas.
INTRODUCCIÓN
Las fibras de carbono a base de brea mesofásica presentan propiedades de transporte superiores a las de la mayoría de los polímeros debido a la capacidad de la brea mesofásica para formar dominios de grafito altamente ordenados.
Como resultado, estas fibras de carbono se utilizan en diversas aplicaciones, como radiadores de alta conductividad térmica, envases electrónicos, blindaje contra interferencias electromagnéticas, almacenamiento de calor y absorción de radar.
La resistividad volumétrica es un indicador crucial del rendimiento de las fibras de carbono, que ayuda a evaluar los parámetros del proceso en todas las fases de producción, como el hilado, la estabilización, la carbonización y la grafitización. También ayuda a evaluar los pasos previos y posteriores al procesamiento, como la intercalación, el recocido y el recubrimiento. Muchos investigadores emplean métodos de fibra única para establecer correlaciones entre la resistividad eléctrica y otras propiedades físicas.
El método de las cuatro sondas, propuesto inicialmente por Wenner en 1915 y perfeccionado por Coleman en 1975, es ampliamente utilizado por los investigadores de la fibra de carbono. Sin embargo, el método estándar internacional para medir la resistividad de la fibra de carbono, ISO 13913, especifica una medición con dos sondas, que muchos autores también utilizan.
A pesar de ser una alternativa más sencilla, el método de dos sondas puede ser sensible a las resistencias de contacto y de cable. Algunos autores recomiendan su uso sólo para valores de resistencia elevados o cuando la precisión no es crítica, ya que tiene un sesgo sistemático conocido.
Descripción
En este estudio se investigó la metodología adecuada necesaria para medir la resistividad eléctrica de fibras de carbono individuales. Se evaluaron métodos de dos y cuatro sondas para esta medición. La comparación de los resultados para filamentos individuales de fibras basadas en brea y en PAN muestra que el método de dos sondas ofrece resultados aceptables para las fibras basadas en PAN, pero desviaciones mucho mayores de la resistividad ajustada para las fibras basadas en brea (>15%).
El método de cuatro sondas muestra pequeñas desviaciones (<1%) para ambos precursores y es el más adecuado para las mediciones de fibras de carbono con base de brea. El método de cuatro sondas ofrece una mayor precisión que el de dos sondas para todas las muestras analizadas.
INTRODUCCIÓN
Las fibras de carbono a base de brea mesofásica presentan propiedades de transporte superiores a las de la mayoría de los polímeros debido a la capacidad de la brea mesofásica para formar dominios de grafito altamente ordenados.
Como resultado, estas fibras de carbono se utilizan en diversas aplicaciones, como radiadores de alta conductividad térmica, envases electrónicos, blindaje contra interferencias electromagnéticas, almacenamiento de calor y absorción de radar.
La resistividad volumétrica es un indicador crucial del rendimiento de las fibras de carbono, que ayuda a evaluar los parámetros del proceso en todas las fases de producción, como el hilado, la estabilización, la carbonización y la grafitización. También ayuda a evaluar los pasos previos y posteriores al procesamiento, como la intercalación, el recocido y el recubrimiento. Muchos investigadores emplean métodos de fibra única para establecer correlaciones entre la resistividad eléctrica y otras propiedades físicas.
El método de las cuatro sondas, propuesto inicialmente por Wenner en 1915 y perfeccionado por Coleman en 1975, es ampliamente utilizado por los investigadores de la fibra de carbono. Sin embargo, el método estándar internacional para medir la resistividad de la fibra de carbono, ISO 13913, especifica una medición con dos sondas, que muchos autores también utilizan.
A pesar de ser una alternativa más sencilla, el método de dos sondas puede ser sensible a las resistencias de contacto y de cable. Algunos autores recomiendan su uso sólo para valores de resistencia elevados o cuando la precisión no es crítica, ya que tiene un sesgo sistemático conocido.