რატომ გავააქტიუროთ ნახშირბადის ბოჭკოები ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების მოსამზადებლად?

სწრაფი ტექნოლოგიური წინსვლის დღევანდელ ეპოქაში, ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტები თავიანთი უპირატესობების გამო იწოდებიან ფართო სპექტრში. აერონავტიკაში მაღალი დონის აპლიკაციებიდან დაწყებული სპორტული საქონლის ყოველდღიური მოთხოვნილებებით, ნახშირბადის ბოჭკოვან კომპოზიტებმა დიდი პოტენციალი აჩვენეს. თუმცა, მაღალი ხარისხის ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების მოსამზადებლად, აქტივაციის მკურნალობანახშირბადის ბოჭკოებიგადამწყვეტი ნაბიჯია.

 ნახშირბადის ბოჭკოვანი ზედაპირის ელექტრონული მიკროსკოპის სურათი

ნახშირბადის ბოჭკოვანი, მაღალი ხარისხის ბოჭკოვანი მასალა, აქვს მრავალი დამაჯერებელი თვისება. იგი ძირითადად შედგება ნახშირბადისგან და აქვს წაგრძელებული ძაფის სტრუქტურა. ზედაპირის სტრუქტურის თვალსაზრისით, ნახშირბადის ბოჭკოს ზედაპირი შედარებით გლუვია და აქვს ნაკლები აქტიური ფუნქციური ჯგუფები. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ნახშირბადის ბოჭკოების მომზადებისას, მაღალტემპერატურული კარბონიზაცია და სხვა დამუშავება ნახშირბადის ბოჭკოების ზედაპირს უფრო ინერტულ მდგომარეობას აჩენს. ზედაპირის ეს თვისება მოაქვს მთელი რიგი გამოწვევები ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების მომზადებაში.

გლუვი ზედაპირი სუსტს ხდის კავშირს ნახშირბადის ბოჭკოსა და მატრიცის მასალას შორის. კომპოზიტების მომზადებისას ძნელია მატრიცის მასალისთვის ძლიერი კავშირის შექმნა ზედაპირზე.ნახშირბადის ბოჭკოვანი, რაც გავლენას ახდენს კომპოზიტური მასალის მთლიან შესრულებაზე. მეორეც, აქტიური ფუნქციური ჯგუფების ნაკლებობა ზღუდავს ქიმიურ რეაქციას ნახშირბადის ბოჭკოებსა და მატრიცის მასალებს შორის. ეს აიძულებს ამ ორს შორის ინტერფეისურ კავშირს ძირითადად დაეყრდნოს ფიზიკურ ეფექტებს, როგორიცაა მექანიკური ჩანერგვა და ა.

ნახშირბადის ბოჭკოვანი ქსოვილის შუალედური გამაგრების სქემატური დიაგრამა ნახშირბადის ნანომილებით

ამ პრობლემების გადასაჭრელად საჭირო ხდება ნახშირბადის ბოჭკოების გააქტიურება. გააქტიურებულიანახშირბადის ბოჭკოებიაჩვენებს მნიშვნელოვან ცვლილებებს რამდენიმე ასპექტში.

აქტივაციის მკურნალობა ზრდის ნახშირბადის ბოჭკოების ზედაპირის უხეშობას. ქიმიური დაჟანგვის, პლაზმური დამუშავების და სხვა მეთოდების მეშვეობით, პაწაწინა ორმოები და ღარები შეიძლება ამოიჭრას ნახშირბადის ბოჭკოების ზედაპირზე, რაც ზედაპირს უხეში გახდის. ეს უხეში ზედაპირი ზრდის კონტაქტურ არეალს ნახშირბადის ბოჭკოსა და სუბსტრატის მასალას შორის, რაც აუმჯობესებს მათ შორის მექანიკურ კავშირს. როდესაც მატრიცის მასალა მიბმულია ნახშირბადის ბოჭკოსთან, ის უკეთესად ახერხებს თავის თავს ამ უხეშ სტრუქტურებში და ქმნის უფრო ძლიერ კავშირს.

აქტივაციის მკურნალობამ შეიძლება შემოიტანოს რეაქტიული ფუნქციური ჯგუფების სიმრავლე ნახშირბადის ბოჭკოს ზედაპირზე. ამ ფუნქციურ ჯგუფებს შეუძლიათ ქიმიურად რეაგირება მოახდინოს მატრიცის მასალის შესაბამის ფუნქციურ ჯგუფებთან ქიმიური ბმების შესაქმნელად. მაგალითად, ჟანგვის დამუშავებამ შეიძლება შემოიტანოს ჰიდროქსილის ჯგუფები, კარბოქსილის ჯგუფები და სხვა ფუნქციური ჯგუფები ნახშირბადის ბოჭკოების ზედაპირზე, რომლებსაც შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონეპოქსიდურიჯგუფები ფისოვანი მატრიცაში და ასე შემდეგ კოვალენტური ბმების შესაქმნელად. ამ ქიმიური კავშირის სიძლიერე ბევრად აღემატება ფიზიკურ შემაკავშირებელს, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ნახშირბადის ბოჭკოსა და მატრიცის მასალას შორის ინტერფეისის შემაკავშირებელ ძალას.

ასევე მნიშვნელოვნად იზრდება გააქტიურებული ნახშირბადის ბოჭკოების ზედაპირის ენერგია. ზედაპირის ენერგიის ზრდა აადვილებს ნახშირბადის ბოჭკოს დატენვას მატრიცის მასალით, რაც ხელს უწყობს მატრიცის მასალის გავრცელებას და შეღწევას ნახშირბადის ბოჭკოს ზედაპირზე. კომპოზიტების მომზადების პროცესში, მატრიცის მასალა შეიძლება უფრო თანაბრად გადანაწილდეს ნახშირბადის ბოჭკოების გარშემო, უფრო მკვრივი სტრუქტურის შესაქმნელად. ეს არა მხოლოდ აუმჯობესებს კომპოზიტური მასალის მექანიკურ თვისებებს, არამედ აუმჯობესებს მის სხვა თვისებებს, როგორიცაა კოროზიის წინააღმდეგობა და თერმული სტაბილურობა.

გააქტიურებულ ნახშირბადის ბოჭკოებს აქვს მრავალი უპირატესობა ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების მოსამზადებლად.

მექანიკური თვისებების თვალსაზრისით, გააქტიურებულებს შორის ურთიერთდაკავშირების სიძლიერენახშირბადის ბოჭკოებიდა მატრიცის მასალა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია, რაც კომპოზიტებს საშუალებას აძლევს უკეთესად გადაიტანონ ძაბვები, როდესაც ექვემდებარება გარე ძალებს. ეს ნიშნავს, რომ კომპოზიტების მექანიკური თვისებები, როგორიცაა სიმტკიცე და მოდული, მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია. მაგალითად, საჰაერო კოსმოსურ სფეროში, რომელიც მოითხოვს უკიდურესად მაღალ მექანიკურ თვისებებს, საჰაერო ხომალდის ნაწილები, რომლებიც დამზადებულია გააქტიურებული ნახშირბადის ბოჭკოების კომპოზიტებით, შეუძლიათ გაუძლოს უფრო დიდ ფრენას და გააუმჯობესონ თვითმფრინავის უსაფრთხოება და საიმედოობა. სპორტული პროდუქტების სფეროში, როგორიცაა ველოსიპედის ჩარჩოები, გოლფის ჯოხები და ა.

კოროზიის წინააღმდეგობის თვალსაზრისით, გააქტიურებული ნახშირბადის ბოჭკოების ზედაპირზე რეაქტიული ფუნქციური ჯგუფების შეყვანის გამო, ამ ფუნქციურ ჯგუფებს შეუძლიათ შექმნან უფრო სტაბილური ქიმიური კავშირი მატრიცის მასალასთან, რითაც აუმჯობესებენ კომპოზიტების კოროზიის წინააღმდეგობას. ზოგიერთ მძიმე გარემო პირობებში, როგორიცაა საზღვაო გარემო, ქიმიური მრეწველობა და ა.შ., გააქტიურებულიანახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტებიშეუძლია უკეთ გაუძლოს კოროზიული მედიის ეროზიას და გაახანგრძლივოს მომსახურების ვადა. ამას დიდი მნიშვნელობა აქვს ზოგიერთი აღჭურვილობისა და სტრუქტურისთვის, რომლებიც გამოიყენება მძიმე გარემოში დიდი ხნის განმავლობაში.

თერმული სტაბილურობის თვალსაზრისით, გააქტიურებული ნახშირბადის ბოჭკოსა და მატრიცის მასალას შორის კარგ ინტერფეისულ კავშირს შეუძლია გააუმჯობესოს კომპოზიტების თერმული სტაბილურობა. მაღალი ტემპერატურის გარემოში, კომპოზიტებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ უკეთესი მექანიკური თვისებები და განზომილებიანი სტაბილურობა და ნაკლებად არიან მიდრეკილნი დეფორმაციისა და დაზიანებისკენ. ეს აიძულებს გააქტიურებული ნახშირბადის ბოჭკოების კომპოზიტებს ჰქონდეს ფართო გამოყენების პერსპექტივები მაღალტემპერატურულ აპლიკაციებში, როგორიცაა საავტომობილო ძრავის ნაწილები და საავიაციო ძრავის ცხელი ბოლო ნაწილები.

დამუშავების შესრულების თვალსაზრისით, გააქტიურებული ნახშირბადის ბოჭკოებს აქვთ გაზრდილი ზედაპირული აქტივობა და უკეთესი თავსებადობა მატრიცის მასალასთან. ეს აადვილებს მატრიცის მასალის შეღწევას და გამკვრივებას ნახშირბადის ბოჭკოს ზედაპირზე კომპოზიციური მასალის მომზადების დროს, რითაც აუმჯობესებს დამუშავების ეფექტურობას და პროდუქტის ხარისხს. ამავდროულად, გააქტიურებულია ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების დიზაინის შესაძლებლობა, რაც მათ საშუალებას აძლევს მორგებული იყოს სხვადასხვა აპლიკაციისთვის და დააკმაყოფილოს სხვადასხვა რთული საინჟინრო მოთხოვნები.

ამიტომ, აქტივაციის მკურნალობანახშირბადის ბოჭკოებიარის საკვანძო რგოლი მაღალი ხარისხის ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების მომზადებისთვის. აქტივაციის დამუშავებით, ნახშირბადის ბოჭკოს ზედაპირის სტრუქტურა შეიძლება გაუმჯობესდეს ზედაპირის უხეშობის გასაზრდელად, აქტიური ფუნქციური ჯგუფების დანერგვისა და ზედაპირის ენერგიის გასაუმჯობესებლად, რათა გაუმჯობესდეს ნახშირბადის ბოჭკოსა და მატრიცის მასალას შორის ინტერფეისური შემაკავშირებელი ძალა და ჩაეყაროს საფუძველი. ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების მოსამზადებლად, შესანიშნავი მექანიკური თვისებებით, კოროზიის წინააღმდეგობა, თერმული სტაბილურობა და დამუშავების ხარისხი. მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უწყვეტი პროგრესით, მიჩნეულია, რომ ნახშირბადის ბოჭკოების გააქტიურების ტექნოლოგია გააგრძელებს ინოვაციებს და განვითარებას, რაც უზრუნველყოფს უფრო ძლიერ მხარდაჭერას ნახშირბადის ბოჭკოვანი კომპოზიტების ფართო გამოყენებისთვის.

შანხაი ორისენ ახალი მასალების ტექნოლოგიების კომპანია, შპს
M: +86 18683776368 (ასევე whatsapp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
მისამართი: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, შანხაი