Gaur egungo aurrerapen teknologiko bizkorreko garaian, karbono-zuntzezko konpositeek izen ona egiten ari dira hainbat esparrutan, beren errendimendu bikainagatik. Aeroespazialeko goi-mailako aplikazioetatik hasi eta kirol-gaien eguneroko beharretaraino, karbono-zuntzezko konpositeek potentzial handia erakutsi dute. Hala ere, errendimendu handiko karbono-zuntz konposatuak prestatzeko, aktibazio tratamenduakarbono-zuntzakurrats erabakigarria da.
Karbono-zuntzaren gainazaleko mikroskopio elektronikoaren irudia
Karbono zuntzak, errendimendu handiko zuntz materialak, propietate erakargarri asko ditu. Batez ere karbonoz osatuta dago eta egitura harizpi luzanga du. Gainazaleko egituraren ikuspuntutik, karbono-zuntzaren gainazala nahiko leuna da eta talde funtzional aktibo gutxiago ditu. Izan ere, karbono-zuntzen prestaketan zehar, tenperatura altuko karbonizazioak eta beste tratamendu batzuek karbono-zuntzen gainazalean egoera geldoagoa izatea eragiten dute. Gainazaleko propietate honek hainbat erronka dakartza karbono-zuntzezko konpositeak prestatzeko.
Gainazal leunak karbono-zuntzaren eta matrize-materialaren arteko lotura ahula egiten du. Konposatuak prestatzean, zaila da matrizearen materialak lotura sendoa sortzea gainazalean.karbono-zuntza, material konposatuaren errendimendu orokorrari eragiten diona. Bigarrenik, talde funtzional aktiboen faltak karbono-zuntzen eta matrize-materialen arteko erreakzio kimikoa mugatzen du. Honen ondorioz, bien arteko lotura interfacialak efektu fisikoetan oinarritzen dira nagusiki, hala nola txertatze mekanikoan, etab., askotan nahiko egonkorra ez dena eta kanpoko indarren mende dagoenean bereizteko joera duena.
Karbono-zuntzezko oihalaren arteko indartzearen eskema eskematikoa karbono-nanohodien bidez
Arazo hauek konpontzeko, karbono-zuntzen aktibazio tratamendua beharrezkoa bihurtzen da. Aktibatutakarbono-zuntzakaldaketa nabarmenak erakusten ditu hainbat alderditan.
Aktibazio-tratamenduak karbono-zuntzen gainazaleko zimurtasuna areagotzen du. Oxidazio kimikoaren, plasma tratamenduaren eta beste metodo batzuen bidez, hobi eta zirrikitu txikiak karbono-zuntzen gainazalean grabatu daitezke, gainazala zakar bihurtuz. Gainazal zakar honek karbono-zuntzaren eta substratu-materialaren arteko kontaktu-eremua handitzen du, eta horrek bien arteko lotura mekanikoa hobetzen du. Matrize-materiala karbono-zuntzari lotzen zaionean, hobeto txertatzeko gai da egitura zakar horietan, lotura sendoagoa osatuz.
Aktibazio-tratamenduak talde funtzional erreaktibo ugari sar ditzake karbono-zuntzaren gainazalean. Talde funtzional hauek kimikoki erreakziona dezakete matrize-materialean dagozkien talde funtzionalekin lotura kimikoak sortzeko. Adibidez, oxidazio-tratamenduak hidroxilo-taldeak, karboxilo-taldeak eta beste talde funtzional batzuk sar ditzake karbono-zuntzen gainazalean, eta horiek erreakzionatu ditzakete.epoxierretxina-matrizean taldeak eta abar lotura kobalenteak eratzeko. Lotura kimiko honen indarra lotura fisikoarena baino askoz ere handiagoa da, eta horrek asko hobetzen du karbono-zuntzaren eta matrizearen materialaren arteko lotura interfazialaren indarra.
Karbono zuntz aktibatuaren gainazaleko energia ere nabarmen handitzen da. Gainazaleko energiaren gehikuntzak karbono-zuntza matrize-materialaren bidez bustitzea errazten du, eta, horrela, matrize-materiala karbono-zuntzaren gainazalean hedatzea eta sartzea errazten du. Konposatuak prestatzeko prozesuan, matrize-materiala karbono-zuntzen inguruan berdinago banatu daiteke egitura trinkoagoa osatzeko. Honek material konposatuaren propietate mekanikoak hobetzen ditu, baina beste propietate batzuk ere hobetzen ditu, hala nola, korrosioarekiko erresistentzia eta egonkortasun termikoa.
Karbono zuntz aktibatuak abantaila anitz ditu karbono zuntz konposatuak prestatzeko.
Propietate mekanikoei dagokienez, aktibatutakoen arteko lotura-indarrakkarbono-zuntzaketa matrizearen materiala asko hobetzen da, eta horri esker, konpositeek tentsioak hobeto transferi ditzakete kanpoko indarrak jasaten dituztenean. Horrek esan nahi du erresistentzia eta modulua bezalako konpositeen propietate mekanikoak nabarmen hobetzen direla. Esaterako, eremu aeroespazialean, propietate mekaniko oso altuak eskatzen dituena, karbono aktibatuta zuntz konpositeekin egindako hegazkinen piezak hegaldi karga handiagoak jasateko gai dira eta hegazkinaren segurtasuna eta fidagarritasuna hobetzeko. Kirol-gaien alorrean, hala nola, bizikleta-markoak, golf-klubak, etab., karbono-zuntz aktibatuzko konpositeek indar eta zurruntasun hobea eman dezakete, pisua murriztuz eta kirolarien esperientzia hobetuz.
Korrosioarekiko erresistentziari dagokionez, ikatz aktibatuen zuntz gainazalean talde funtzional erreaktiboak sartzearen ondorioz, talde funtzional horiek lotura kimiko egonkorragoak sor ditzakete matrizeko materialarekin, eta horrela konpositeen korrosioarekiko erresistentzia hobetzen dute. Ingurumen-baldintza gogor batzuetan, hala nola itsas ingurunean, industria kimikoan, etab., aktibatzen dakarbono-zuntzezko konposatuakeuskarri korrosiboen higadurari hobeto aurre egin eta zerbitzu-bizitza luzatzen du. Horrek garrantzi handia du denbora luzez ingurune gogorretan erabiltzen diren ekipamendu eta egitura batzuentzat.
Egonkortasun termikoari dagokionez, karbono zuntz aktibatuaren eta matrize-materialaren arteko lotura interfacial onak konpositeen egonkortasun termikoa hobe dezake. Tenperatura altuko ingurunean, konpositeek propietate mekaniko eta dimentsio-egonkortasun hobeak mantendu ditzakete, eta deformazio eta kalterako joera gutxiago dute. Horrek karbono aktibatuaren zuntz konposatuek tenperatura altuko aplikazioetan aplikatzeko aukera zabalak dituzte, hala nola, automozioko motorraren piezak eta hegazkintzako motor beroko piezak.
Prozesatzeko errendimenduari dagokionez, karbono aktibatuaren zuntzek gainazaleko jarduera areagotu dute eta matrizeko materialarekin bateragarritasun hobea dute. Horrek erraztu egiten du matrize-materiala karbono-zuntzaren gainazalean infiltratzea eta ontzea material konposatua prestatzean, horrela prozesatzeko eraginkortasuna eta produktuaren kalitatea hobetuz. Aldi berean, karbono aktibatuaren zuntz konpositeen diseinua ere hobetzen da, aplikazio desberdinetarako pertsonalizatzeko eta ingeniaritza-eskakizun konplexu ugari betetzeko aukera emanez.
Beraz, aktibazio tratamenduakarbono-zuntzakfuntsezko lotura da errendimendu handiko karbono-zuntzezko konpositeak prestatzeko. Aktibazio-tratamenduaren bidez, karbono-zuntzaren gainazaleko egitura hobetu daiteke gainazaleko zimurtasuna areagotzeko, talde funtzional aktiboak sartzeko eta gainazaleko energia hobetzeko, karbono-zuntzaren eta matrize-materialaren arteko lotura-indarra hobetzeko eta oinarriak jartzeko. propietate mekaniko bikainak, korrosioarekiko erresistentzia, egonkortasun termikoa eta prozesatzeko errendimendua dituzten karbono-zuntz konposatuak prestatzeko. Zientzia eta teknologiaren etengabeko aurrerapenarekin, karbono-zuntz aktibatzeko teknologiak berritzen eta garatzen jarraituko duela uste da, karbono-zuntz konposatuen aplikazio zabalari euskarri sendoagoa eskainiz.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (Whatsapp ere bai)
Telefonoa: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Helbidea: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang Barrutia, Shangai
Argitalpenaren ordua: 2024-04-09