Sürətli texnoloji tərəqqi dövründə karbon lifli kompozitlər öz üstün performanslarına görə geniş sahələrdə ad qazanırlar. Aerokosmik sahədə yüksək səviyyəli tətbiqlərdən idman mallarının gündəlik ehtiyaclarına qədər, karbon lifli kompozitlər böyük potensial nümayiş etdirdi. Ancaq yüksək performanslı karbon lifli kompozitlər hazırlamaq üçün aktivləşdirmə müalicəsikarbon liflərihəlledici addımdır.
Karbon lif səthi elektron mikroskop şəkli
Yüksək performanslı lif materialı olan karbon lifi bir çox cəlbedici xüsusiyyətlərə malikdir. Əsasən karbondan ibarətdir və uzanmış filamentli quruluşa malikdir. Səth quruluşu baxımından karbon lifinin səthi nisbətən hamardır və daha az aktiv funksional qruplara malikdir. Bu onunla bağlıdır ki, karbon liflərinin hazırlanması zamanı yüksək temperaturda karbonlaşma və digər müalicələr karbon liflərinin səthini daha inert vəziyyətə gətirir. Bu səth xüsusiyyəti karbon lifli kompozitlərin hazırlanmasına bir sıra çətinliklər gətirir.
Hamar səth karbon lifi və matris materialı arasındakı əlaqəni zəiflədir. Kompozitlərin hazırlanmasında matris materialının səthində güclü bir əlaqə yaratması çətindir.karbon lifi, kompozit materialın ümumi performansına təsir göstərir. İkincisi, aktiv funksional qrupların olmaması karbon lifləri və matris materialları arasında kimyəvi reaksiyanı məhdudlaşdırır. Bu, ikisi arasındakı interfasial əlaqəni əsasən fiziki təsirlərə, məsələn, mexaniki yerləşdirmə və s.-yə əsaslanır ki, bu da çox vaxt kifayət qədər sabit deyil və xarici qüvvələrə məruz qaldıqda ayrılmağa meyllidir.
Karbon nanoborularla karbon lifli parçanın təbəqələrarası möhkəmləndirilməsinin sxematik diaqramı
Bu problemləri həll etmək üçün karbon liflərinin aktivləşdirilməsinə ehtiyac yaranır. Aktivləşdirilibkarbon lifləribir neçə aspektdə əhəmiyyətli dəyişiklikləri göstərir.
Aktivləşdirmə müalicəsi karbon liflərinin səthinin pürüzlülüyünü artırır. Kimyəvi oksidləşmə, plazma ilə müalicə və digər üsullar vasitəsilə karbon liflərinin səthinə kiçik çuxurlar və yivlər vurularaq səthi kobud hala gətirə bilər. Bu kobud səth karbon lifi ilə substrat materialı arasındakı təmas sahəsini artırır, bu da ikisi arasındakı mexaniki əlaqəni yaxşılaşdırır. Matris materialı karbon lifinə bağlandıqda, daha güclü bir əlaqə meydana gətirərək bu kobud strukturlara daha yaxşı yerləşə bilir.
Aktivləşdirmə müalicəsi karbon lifinin səthinə çoxlu reaktiv funksional qruplar təqdim edə bilər. Bu funksional qruplar kimyəvi bağlar yaratmaq üçün matris materialında müvafiq funksional qruplarla kimyəvi reaksiya verə bilər. Məsələn, oksidləşmə müalicəsi karbon liflərinin səthinə hidroksil qruplarını, karboksil qruplarını və digər funksional qrupları daxil edə bilər ki, bu da karbon lifləri ilə reaksiya verə bilər.epoksikovalent bağlar yaratmaq üçün qatran matrisində qruplar və s. Bu kimyəvi birləşmənin gücü fiziki birləşmədən qat-qat yüksəkdir ki, bu da karbon lifi və matris materialı arasında interfasial birləşmə gücünü xeyli yaxşılaşdırır.
Aktivləşdirilmiş karbon lifinin səth enerjisi də əhəmiyyətli dərəcədə artır. Səth enerjisinin artması karbon lifinin matris materialı tərəfindən islanmasını asanlaşdırır, beləliklə, karbon lifinin səthində matris materialının yayılmasını və nüfuzunu asanlaşdırır. Kompozitlərin hazırlanması prosesində matris materialı daha sıx bir struktur yaratmaq üçün karbon lifləri ətrafında daha bərabər paylana bilər. Bu, yalnız kompozit materialın mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmır, həm də onun digər xüsusiyyətlərini, məsələn, korroziyaya davamlılığı və istilik sabitliyini yaxşılaşdırır.
Aktivləşdirilmiş karbon lifləri karbon lifli kompozitlərin hazırlanması üçün bir çox üstünlüklərə malikdir.
Mexanik xassələri baxımından, interfacial bağlanma gücü aktivləşdirilirkarbon liflərivə matris materialı xeyli təkmilləşdirilir ki, bu da kompozitlərə xarici qüvvələrə məruz qaldıqda gərginlikləri daha yaxşı ötürməyə imkan verir. Bu o deməkdir ki, kompozitlərin möhkəmlik və modul kimi mexaniki xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır. Məsələn, son dərəcə yüksək mexaniki xüsusiyyətlər tələb edən aerokosmik sahədə aktivləşdirilmiş karbon lifli kompozitlərdən hazırlanmış təyyarə hissələri daha böyük uçuş yüklərinə tab gətirə bilir və təyyarənin təhlükəsizliyini və etibarlılığını artırır. Velosiped çərçivələri, qolf klubları və s. kimi idman malları sahəsində aktivləşdirilmiş karbon lifli kompozitlər çəki azaltmaqla və idmançıların təcrübəsini təkmilləşdirməklə yanaşı, daha yaxşı güc və sərtlik təmin edə bilər.
Korroziyaya davamlılıq baxımından, aktivləşdirilmiş karbon liflərinin səthinə reaktiv funksional qrupların daxil olması səbəbindən bu funksional qruplar matris materialı ilə daha sabit kimyəvi birləşmə yarada bilər, beləliklə, kompozitlərin korroziyaya davamlılığını yaxşılaşdırır. Bəzi sərt ekoloji şəraitdə, məsələn, dəniz mühiti, kimya sənayesi və s., aktivləşdirilirkarbon lifli kompozitləraşındırıcı mühitin aşınmasına daha yaxşı müqavimət göstərə və xidmət müddətini uzada bilər. Bu, uzun müddət sərt mühitlərdə istifadə olunan bəzi avadanlıq və strukturlar üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Termal sabitlik baxımından, aktivləşdirilmiş karbon lifi və matris materialı arasında yaxşı interfasial əlaqə kompozitlərin istilik sabitliyini yaxşılaşdıra bilər. Yüksək temperatur mühitində kompozitlər daha yaxşı mexaniki xassələri və ölçü sabitliyini saxlaya bilir və deformasiyaya və zədələnməyə daha az meyllidirlər. Bu, aktivləşdirilmiş karbon lifli kompozitlərin avtomobil mühərrik hissələri və aviasiya mühərrikinin isti son hissələri kimi yüksək temperaturlu tətbiqlərdə geniş tətbiq perspektivlərinə malik olmasını təmin edir.
Emal performansı baxımından aktivləşdirilmiş karbon lifləri artan səth aktivliyinə və matris materialı ilə daha yaxşı uyğunluğa malikdir. Bu, kompozit materialın hazırlanması zamanı matris materialının karbon lifinin səthinə sızmasını və möhkəmlənməsini asanlaşdırır, beləliklə, emal səmərəliliyini və məhsulun keyfiyyətini yaxşılaşdırır. Eyni zamanda, aktivləşdirilmiş karbon lifli kompozitlərin dizayn qabiliyyəti də artırılır ki, bu da onları müxtəlif tətbiqlər üçün fərdiləşdirməyə və müxtəlif mürəkkəb mühəndislik tələblərinə cavab verməyə imkan verir.
Buna görə aktivləşdirmə müalicəsikarbon lifləriyüksək performanslı karbon lifli kompozitlərin hazırlanmasında əsas həlqədir. Aktivləşdirmə müalicəsi vasitəsilə karbon lifinin səthi quruluşu səth pürüzlülüyünü artırmaq, aktiv funksional qrupları təqdim etmək və səth enerjisini yaxşılaşdırmaq üçün təkmilləşdirilə bilər, beləliklə karbon lifi və matris materialı arasında interfasial bağlanma gücünü yaxşılaşdırmaq və təməl qoymaq əla mexaniki xassələrə, korroziyaya davamlılığa, istilik dayanıqlığına və emal göstəricilərinə malik karbon lifli kompozitlərin hazırlanması üçün. Elm və texnologiyanın davamlı tərəqqisi ilə, karbon lifi aktivləşdirmə texnologiyasının karbon lifli kompozitlərin geniş tətbiqi üçün daha güclü dəstək təmin edərək yeniliklərə və inkişaf etməyə davam edəcəyinə inanılır.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368(həmçinin whatsapp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Ünvan: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Şanxay
Göndərmə vaxtı: 04 sentyabr 2024-cü il