કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટ તૈયાર કરવા માટે કાર્બન ફાઇબરને શા માટે સક્રિય કરો?

આજના ઝડપી તકનીકી વિકાસના યુગમાં, કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટ તેમના શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શનને કારણે વિવિધ ક્ષેત્રોમાં પોતાનું નામ બનાવી રહ્યા છે. એરોસ્પેસમાં હાઇ-એન્ડ એપ્લીકેશનથી લઈને રમતગમતના સામાનની દૈનિક જરૂરિયાતો સુધી, કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝિટે મોટી સંભાવના દર્શાવી છે. જો કે, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન ફાઇબર સંયોજનો તૈયાર કરવા માટે, સક્રિયકરણ સારવારકાર્બન તંતુઓએક નિર્ણાયક પગલું છે.

 કાર્બન ફાઇબર સપાટી ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ ચિત્ર

કાર્બન ફાઇબર, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન ફાઇબર સામગ્રી, ઘણા આકર્ષક ગુણધર્મો ધરાવે છે. તે મુખ્યત્વે કાર્બનથી બનેલું હોય છે અને તેમાં વિસ્તરેલ ફિલામેન્ટરી માળખું હોય છે. સપાટીની રચનાના દૃષ્ટિકોણથી, કાર્બન ફાઇબરની સપાટી પ્રમાણમાં સરળ છે અને તેમાં ઓછા સક્રિય કાર્યાત્મક જૂથો છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે કાર્બન ફાઇબરની તૈયારી દરમિયાન, ઉચ્ચ-તાપમાનનું કાર્બનીકરણ અને અન્ય સારવારો કાર્બન ફાઇબરની સપાટીને વધુ નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં બનાવે છે. આ સપાટીની મિલકત કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટની તૈયારી માટે શ્રેણીબદ્ધ પડકારો લાવે છે.

સરળ સપાટી કાર્બન ફાઇબર અને મેટ્રિક્સ સામગ્રી વચ્ચેના બોન્ડને નબળા બનાવે છે. કમ્પોઝીટની તૈયારીમાં, મેટ્રિક્સ સામગ્રી માટે તેની સપાટી પર મજબૂત બોન્ડ બનાવવું મુશ્કેલ છે.કાર્બન ફાઇબર, જે સંયુક્ત સામગ્રીના એકંદર પ્રભાવને અસર કરે છે. બીજું, સક્રિય કાર્યાત્મક જૂથોનો અભાવ કાર્બન ફાઇબર અને મેટ્રિક્સ સામગ્રી વચ્ચેની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને મર્યાદિત કરે છે. આનાથી બંને વચ્ચેનું ઇન્ટરફેસિયલ બોન્ડિંગ મુખ્યત્વે ભૌતિક અસરો પર આધાર રાખે છે, જેમ કે યાંત્રિક એમ્બેડિંગ, વગેરે, જે ઘણીવાર પૂરતી સ્થિર હોતી નથી અને જ્યારે બાહ્ય દળોને આધિન હોય ત્યારે અલગ થવાની સંભાવના હોય છે.

કાર્બન નેનોટ્યુબ દ્વારા કાર્બન ફાઇબર કાપડના ઇન્ટરલેયર મજબૂતીકરણનું યોજનાકીય આકૃતિ

આ સમસ્યાઓ ઉકેલવા માટે, કાર્બન ફાઇબરની સક્રિયકરણ સારવાર જરૂરી બની જાય છે. સક્રિયકાર્બન તંતુઓકેટલાક પાસાઓમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો દર્શાવે છે.

સક્રિયકરણ સારવાર કાર્બન ફાઇબરની સપાટીની ખરબચડીને વધારે છે. રાસાયણિક ઓક્સિડેશન, પ્લાઝ્મા ટ્રીટમેન્ટ અને અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા, કાર્બન ફાઇબરની સપાટીમાં નાના ખાડાઓ અને ખાંચો ખોદી શકાય છે, જે સપાટીને ખરબચડી બનાવે છે. આ ખરબચડી સપાટી કાર્બન ફાઇબર અને સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી વચ્ચેના સંપર્ક વિસ્તારને વધારે છે, જે બંને વચ્ચેના યાંત્રિક બંધનને સુધારે છે. જ્યારે મેટ્રિક્સ સામગ્રીને કાર્બન ફાઇબર સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે તે આ રફ સ્ટ્રક્ચર્સમાં પોતાને એમ્બેડ કરવામાં વધુ સારી રીતે સક્ષમ છે, એક મજબૂત બોન્ડ બનાવે છે.

સક્રિયકરણ સારવાર કાર્બન ફાઇબરની સપાટી પર પ્રતિક્રિયાશીલ કાર્યાત્મક જૂથોની વિપુલતા રજૂ કરી શકે છે. આ કાર્યાત્મક જૂથો રાસાયણિક બોન્ડ બનાવવા માટે મેટ્રિક્સ સામગ્રીમાં સંબંધિત કાર્યાત્મક જૂથો સાથે રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સિડેશન ટ્રીટમેન્ટ કાર્બન ફાઇબરની સપાટી પર હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો, કાર્બોક્સિલ જૂથો અને અન્ય કાર્યાત્મક જૂથોને રજૂ કરી શકે છે, જે કાર્બન તંતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે.ઇપોક્સીસહસંયોજક બોન્ડ બનાવવા માટે રેઝિન મેટ્રિક્સમાં જૂથો અને તેથી વધુ. આ રાસાયણિક બંધનની મજબૂતાઈ ભૌતિક બંધન કરતા ઘણી વધારે છે, જે કાર્બન ફાઈબર અને મેટ્રિક્સ સામગ્રી વચ્ચેના ઈન્ટરફેસિયલ બોન્ડિંગની મજબૂતાઈને મોટા પ્રમાણમાં સુધારે છે.

સક્રિય કાર્બન ફાઇબરની સપાટીની ઊર્જા પણ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. સપાટીની ઊર્જામાં વધારો મેટ્રિક્સ સામગ્રી દ્વારા કાર્બન ફાઇબરને ભીનું કરવાનું સરળ બનાવે છે, આમ કાર્બન ફાઇબરની સપાટી પર મેટ્રિક્સ સામગ્રીના પ્રસાર અને પ્રવેશને સરળ બનાવે છે. કમ્પોઝીટ તૈયાર કરવાની પ્રક્રિયામાં, મેટ્રિક્સ સામગ્રીને વધુ ગાઢ માળખું બનાવવા માટે કાર્બન તંતુઓની આસપાસ વધુ સમાનરૂપે વિતરિત કરી શકાય છે. આ માત્ર સંયુક્ત સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારે છે, પરંતુ તેના અન્ય ગુણધર્મોને પણ સુધારે છે, જેમ કે કાટ પ્રતિકાર અને થર્મલ સ્થિરતા.

કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટની તૈયારી માટે સક્રિય કાર્બન ફાઇબરના બહુવિધ ફાયદા છે.

યાંત્રિક ગુણધર્મોના સંદર્ભમાં, સક્રિય વચ્ચે ઇન્ટરફેસિયલ બંધન શક્તિકાર્બન તંતુઓઅને મેટ્રિક્સ સામગ્રીમાં ઘણો સુધારો થયો છે, જે બાહ્ય દળોને આધિન હોય ત્યારે કંપોઝીટ્સને વધુ સારી રીતે ટ્રાન્સફર તણાવ માટે સક્ષમ બનાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે સ્ટ્રેન્થ અને મોડ્યુલસ જેવા કમ્પોઝિટના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે. ઉદાહરણ તરીકે, એરોસ્પેસ ક્ષેત્રમાં, જેમાં અત્યંત ઉચ્ચ યાંત્રિક ગુણધર્મોની જરૂર હોય છે, સક્રિય કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટ સાથે બનેલા એરક્રાફ્ટના ભાગો વધુ ફ્લાઇટ લોડને ટકી શકે છે અને એરક્રાફ્ટની સલામતી અને વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરી શકે છે. રમતગમતના સામાનના ક્ષેત્રમાં, જેમ કે સાયકલ ફ્રેમ્સ, ગોલ્ફ ક્લબ વગેરે, સક્રિય કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટ વધુ સારી તાકાત અને જડતા પ્રદાન કરી શકે છે, જ્યારે વજન ઘટાડે છે અને રમતવીરોના અનુભવમાં સુધારો કરે છે.

કાટ પ્રતિકારની દ્રષ્ટિએ, સક્રિય કાર્બન તંતુઓની સપાટી પર પ્રતિક્રિયાશીલ કાર્યાત્મક જૂથોની રજૂઆતને કારણે, આ કાર્યાત્મક જૂથો મેટ્રિક્સ સામગ્રી સાથે વધુ સ્થિર રાસાયણિક બંધન બનાવી શકે છે, આમ સંયોજનોના કાટ પ્રતિકારમાં સુધારો કરે છે. કેટલીક કઠોર પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓમાં, જેમ કે દરિયાઈ પર્યાવરણ, રાસાયણિક ઉદ્યોગ, વગેરે, સક્રિય થાય છેકાર્બન ફાઇબર સંયોજનોસડો કરતા માધ્યમોના ધોવાણને વધુ સારી રીતે પ્રતિકાર કરી શકે છે અને સેવા જીવનને લંબાવી શકે છે. લાંબા સમય સુધી કઠોર વાતાવરણમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કેટલાક સાધનો અને બંધારણો માટે આ ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે.

થર્મલ સ્થિરતાના સંદર્ભમાં, સક્રિય કાર્બન ફાઇબર અને મેટ્રિક્સ સામગ્રી વચ્ચેનું સારું ઇન્ટરફેસિયલ બોન્ડિંગ સંયોજનોની થર્મલ સ્થિરતાને સુધારી શકે છે. ઉચ્ચ તાપમાનના વાતાવરણ હેઠળ, સંયોજનો બહેતર યાંત્રિક ગુણધર્મો અને પરિમાણીય સ્થિરતા જાળવી શકે છે, અને વિરૂપતા અને નુકસાન માટે ઓછી સંભાવના છે. આનાથી સક્રિય કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટને ઉચ્ચ-તાપમાન એપ્લિકેશન્સમાં વ્યાપક એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ હોય છે, જેમ કે ઓટોમોટિવ એન્જિનના ભાગો અને ઉડ્ડયન એન્જિનના હોટ એન્ડ પાર્ટ્સ.

પ્રોસેસિંગ કામગીરીના સંદર્ભમાં, સક્રિય કાર્બન ફાઇબરોએ સપાટીની પ્રવૃત્તિમાં વધારો કર્યો છે અને મેટ્રિક્સ સામગ્રી સાથે વધુ સારી સુસંગતતા છે. આ સંયુક્ત સામગ્રીની તૈયારી દરમિયાન કાર્બન ફાઇબરની સપાટી પર મેટ્રિક્સ સામગ્રીને ઘૂસણખોરી અને ઉપચાર કરવાનું સરળ બનાવે છે, આમ પ્રક્રિયા કાર્યક્ષમતા અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તામાં સુધારો થાય છે. તે જ સમયે, સક્રિય કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટ્સની ડિઝાઇનક્ષમતા પણ વધારે છે, જે તેમને વિવિધ એપ્લિકેશનો માટે કસ્ટમાઇઝ કરવા અને વિવિધ પ્રકારની જટિલ ઇજનેરી આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

તેથી, ની સક્રિયકરણ સારવારકાર્બન તંતુઓઉચ્ચ-પ્રદર્શન કાર્બન ફાઇબર કમ્પોઝીટની તૈયારીમાં મુખ્ય કડી છે. સક્રિયકરણની સારવાર દ્વારા, સપાટીની ખરબચડી વધારવા, સક્રિય કાર્યાત્મક જૂથો દાખલ કરવા અને સપાટીની ઊર્જામાં સુધારો કરવા માટે કાર્બન ફાઇબરની સપાટીની રચનાને સુધારી શકાય છે, જેથી કાર્બન ફાઇબર અને મેટ્રિક્સ સામગ્રી વચ્ચેના આંતર-ફેસિયલ બોન્ડિંગ મજબૂતાઈને સુધારી શકાય અને પાયો નાખવામાં આવે. ઉત્કૃષ્ટ યાંત્રિક ગુણધર્મો, કાટ પ્રતિકાર, થર્મલ સ્થિરતા અને પ્રક્રિયા કામગીરી સાથે કાર્બન ફાઇબર સંયોજનોની તૈયારી માટે. વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીની સતત પ્રગતિ સાથે, એવું માનવામાં આવે છે કે કાર્બન ફાઈબર એક્ટિવેશન ટેક્નોલોજી નવીનતા અને વિકાસ કરવાનું ચાલુ રાખશે, જે કાર્બન ફાઈબર કમ્પોઝીટના વ્યાપક ઉપયોગ માટે મજબૂત સમર્થન પૂરું પાડશે.

શાંઘાઈ ઓરિસેન ન્યૂ મટિરિયલ ટેક્નોલોજી કો., લિ
M: +86 18683776368 (whatsapp પણ)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
સરનામું: NO.398 ન્યૂ ગ્રીન રોડ Xinbang ટાઉન સોંગજિયાંગ ડિસ્ટ્રિક્ટ, શાંઘાઈ