Ինչու՞ ակտիվացնել ածխածնային մանրաթելերը ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտներ պատրաստելու համար:

Տեխնոլոգիական արագ առաջընթացի այսօրվա դարաշրջանում ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտները իրենց բարձր արդյունավետության շնորհիվ իրենց անունն են ձեռք բերում տարբեր ոլորտներում: Ավիատիեզերական ոլորտում բարձրակարգ կիրառություններից մինչև սպորտային ապրանքների ամենօրյա կարիքները, ածխածնային մանրաթելից կոմպոզիտները մեծ ներուժ են ցույց տվել: Այնուամենայնիվ, բարձր արդյունավետությամբ ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտներ պատրաստելու համար, ակտիվացման բուժումըածխածնային մանրաթելերվճռորոշ քայլ է։

 Ածխածնային մանրաթելից մակերեսային էլեկտրոնային մանրադիտակի նկար

Ածխածնի մանրաթելը՝ բարձր արդյունավետությամբ մանրաթելային նյութ, ունի բազմաթիվ ազդեցիկ հատկություններ: Այն հիմնականում կազմված է ածխածնից և ունի երկարավուն թելային կառուցվածք։ Մակերեւութային կառուցվածքի տեսանկյունից ածխածնային մանրաթելի մակերեսը համեմատաբար հարթ է և ունի ավելի քիչ ակտիվ ֆունկցիոնալ խմբեր։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ածխածնային մանրաթելերի պատրաստման ժամանակ բարձր ջերմաստիճանի ածխաջրածինացումը և այլ մշակումները դարձնում են ածխածնային մանրաթելերի մակերեսը ավելի իներտ վիճակ: Մակերեւութային այս հատկությունը բերում է մի շարք մարտահրավերների ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտների պատրաստմանը:

Հարթ մակերեսը թույլ է տալիս կապը ածխածնի մանրաթելի և մատրիցային նյութի միջև: Կոմպոզիտների պատրաստման ժամանակ մատրիցային նյութը դժվար է ամուր կապ ստեղծել մակերևույթի վրա.ածխածնային մանրաթել, որն ազդում է կոմպոզիտային նյութի ընդհանուր կատարողականի վրա։ Երկրորդ, ակտիվ ֆունկցիոնալ խմբերի բացակայությունը սահմանափակում է քիմիական ռեակցիան ածխածնային մանրաթելերի և մատրիցային նյութերի միջև: Սա ստիպում է երկուսի միջև միջերեսային կապը հիմնականում հիմնվել ֆիզիկական ազդեցությունների վրա, ինչպիսիք են մեխանիկական ներկառուցումը և այլն, որոնք հաճախ բավականաչափ կայուն չեն և հակված են բաժանման, երբ ենթարկվում են արտաքին ուժերին:

Ածխածնային նանոխողովակների միջոցով ածխածնային մանրաթելից կտորի միջշերտային ամրացման սխեմատիկ դիագրամ

Այս խնդիրները լուծելու համար անհրաժեշտ է դառնում ածխածնային մանրաթելերի ակտիվացման մշակումը։ Ակտիվացված էածխածնային մանրաթելերցույց տալ էական փոփոխություններ մի քանի առումներով.

Ակտիվացման բուժումը մեծացնում է ածխածնային մանրաթելերի մակերեսային կոշտությունը: Քիմիական օքսիդացման, պլազմայի մշակման և այլ մեթոդների միջոցով փոքրիկ փոսերը և ակոսները կարող են փորագրվել ածխածնային մանրաթելերի մակերեսի մեջ՝ դարձնելով մակերեսը կոպիտ: Այս կոպիտ մակերեսը մեծացնում է ածխածնային մանրաթելի և ենթաշերտի նյութի միջև շփման տարածքը, ինչը բարելավում է երկուսի միջև մեխանիկական կապը: Երբ մատրիցային նյութը կապվում է ածխածնային մանրաթելին, այն ավելի լավ է կարողանում ներթափանցել այս կոպիտ կառուցվածքների մեջ՝ ձևավորելով ավելի ամուր կապ:

Ակտիվացման բուժումը կարող է ներմուծել ռեակտիվ ֆունկցիոնալ խմբերի առատություն ածխածնային մանրաթելի մակերեսին: Այս ֆունկցիոնալ խմբերը կարող են քիմիական ռեակցիայի մեջ մտնել մատրիցային նյութի համապատասխան ֆունկցիոնալ խմբերի հետ՝ առաջացնելով քիմիական կապեր։ Օրինակ, օքսիդացումով բուժումը կարող է ներմուծել հիդրօքսիլ խմբեր, կարբոքսիլ խմբեր և այլ ֆունկցիոնալ խմբեր ածխածնային մանրաթելերի մակերեսին, որոնք կարող են արձագանքելէպոքսիդայինխմբերը խեժի մատրիցում և այլն՝ ձևավորելով կովալենտային կապեր։ Այս քիմիական կապի ուժը շատ ավելի բարձր է, քան ֆիզիկական կապը, ինչը մեծապես բարելավում է միջերեսային կապի ուժը ածխածնային մանրաթելի և մատրիցային նյութի միջև:

Ակտիվացված ածխածնի մանրաթելի մակերեսային էներգիան նույնպես զգալիորեն ավելանում է: Մակերեւութային էներգիայի ավելացումը հեշտացնում է ածխածնային մանրաթելերի թրջումը մատրիցային նյութով, այդպիսով հեշտացնելով մատրիցային նյութի տարածումը և ներթափանցումը ածխածնային մանրաթելի մակերեսի վրա: Կոմպոզիտների պատրաստման գործընթացում մատրիցային նյութը կարող է ավելի հավասարաչափ բաշխվել ածխածնային մանրաթելերի շուրջ՝ ձևավորելով ավելի խիտ կառուցվածք: Սա ոչ միայն բարելավում է կոմպոզիտային նյութի մեխանիկական հատկությունները, այլ նաև բարելավում է նրա այլ հատկությունները, ինչպիսիք են կոռոզիոն դիմադրությունը և ջերմային կայունությունը:

Ակտիվացված ածխածնի մանրաթելերը բազմաթիվ առավելություններ ունեն ածխածնի մանրաթելային կոմպոզիտների պատրաստման համար:

Մեխանիկական հատկությունների առումով ակտիվացվածների միջև միջերեսային կապի ուժըածխածնային մանրաթելերև մատրիցային նյութը զգալիորեն բարելավվել է, ինչը կոմպոզիտներին հնարավորություն է տալիս ավելի լավ փոխանցել սթրեսները, երբ ենթարկվում են արտաքին ուժերին: Սա նշանակում է, որ կոմպոզիտների մեխանիկական հատկությունները, ինչպիսիք են ուժը և մոդուլը, զգալիորեն բարելավվել են: Օրինակ, օդատիեզերական ոլորտում, որը պահանջում է չափազանց բարձր մեխանիկական հատկություններ, ինքնաթիռի մասերը, որոնք պատրաստված են ակտիվացված ածխածնի մանրաթելերի կոմպոզիտներով, կարող են դիմակայել ավելի մեծ թռիչքային բեռներին և բարելավել օդանավի անվտանգությունն ու հուսալիությունը: Սպորտային ապրանքների ոլորտում, ինչպիսիք են հեծանիվների շրջանակները, գոլֆի մահակները և այլն, ակտիվացված ածխածնի մանրաթելից պատրաստված կոմպոզիտները կարող են ապահովել ավելի լավ ուժ և կոշտություն՝ միաժամանակ նվազեցնելով քաշը և բարելավելով մարզիկների փորձը:

Կոռոզիոն դիմադրության առումով, ակտիվացված ածխածնի մանրաթելերի մակերեսին ռեակտիվ ֆունկցիոնալ խմբերի ներդրման շնորհիվ, այս ֆունկցիոնալ խմբերը կարող են ավելի կայուն քիմիական կապ ստեղծել մատրիցային նյութի հետ՝ այդպիսով բարելավելով կոմպոզիտների կոռոզիոն դիմադրությունը: Որոշ կոշտ բնապահպանական պայմաններում, ինչպիսիք են ծովային միջավայրը, քիմիական արդյունաբերությունը և այլն, ակտիվանում ենածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտներկարող է ավելի լավ դիմակայել քայքայիչ միջավայրի էրոզիային և երկարացնել ծառայության ժամկետը: Սա մեծ նշանակություն ունի որոշ սարքավորումների և կառույցների համար, որոնք երկար ժամանակ օգտագործվում են կոշտ միջավայրում:

Ջերմային կայունության առումով, ակտիվացված ածխածնի մանրաթելի և մատրիցային նյութի միջև լավ միջերեսային կապը կարող է բարելավել կոմպոզիտների ջերմային կայունությունը: Բարձր ջերմաստիճանի միջավայրում կոմպոզիտները կարող են պահպանել ավելի լավ մեխանիկական հատկություններ և ծավալային կայունություն և ավելի քիչ հակված են դեֆորմացման և վնասման: Սա ստիպում է ակտիվացված ածխածնի մանրաթելային կոմպոզիտներին կիրառման լայն հեռանկարներ ունենալ բարձր ջերմաստիճանի կիրառություններում, ինչպիսիք են ավտոմոբիլային շարժիչի մասերը և ավիացիոն շարժիչի տաք ծայրամասային մասերը:

Վերամշակման կատարողականի առումով, ակտիվացված ածխածնի մանրաթելերն ունեն մակերևութային ակտիվության բարձրացում և ավելի լավ համատեղելիություն մատրիցային նյութի հետ: Սա հեշտացնում է մատրիցային նյութի ներթափանցումը և ամրացումը ածխածնային մանրաթելի մակերեսի վրա կոմպոզիտային նյութի պատրաստման ժամանակ՝ այդպիսով բարելավելով մշակման արդյունավետությունը և արտադրանքի որակը: Միևնույն ժամանակ, ակտիվացված ածխածնի մանրաթելերի կոմպոզիտների նախագծման հնարավորությունը նույնպես բարելավվում է, ինչը թույլ է տալիս դրանք հարմարեցնել տարբեր ծրագրերի համար և բավարարել մի շարք բարդ ինժեներական պահանջներ:

Հետևաբար, ակտիվացման բուժումըածխածնային մանրաթելերածխածնային մանրաթելից բարձր արդյունավետությամբ կոմպոզիտների պատրաստման առանցքային օղակն է: Ակտիվացման բուժման միջոցով ածխածնային մանրաթելի մակերևութային կառուցվածքը կարող է բարելավվել՝ մակերևույթի կոշտությունը մեծացնելու, ակտիվ ֆունկցիոնալ խմբեր ներմուծելու և մակերևույթի էներգիան բարելավելու համար, որպեսզի բարելավվի ածխածնային մանրաթելի և մատրիցային նյութի միջերեսային կապի ուժը և հիմք դնել: գերազանց մեխանիկական հատկություններով, կոռոզիոն դիմադրությամբ, ջերմային կայունությամբ և մշակման կատարողականությամբ ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտների պատրաստման համար: Գիտության և տեխնոլոգիայի շարունակական առաջընթացով, ենթադրվում է, որ ածխածնային մանրաթելերի ակտիվացման տեխնոլոգիան կշարունակի նորարարություններ և զարգանալ՝ ապահովելով ավելի ուժեղ աջակցություն ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտների լայն կիրառմանը:

Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (նաև whatsapp)
Տ՝+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Հասցե՝ NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Շանհայ