Технологиялык тез өнүгүү доорунда көмүртектүү була композиттери жогорку көрсөткүчтөрүнүн аркасында көптөгөн тармактарда атын чыгарып жатышат. Аэрокосмостогу жогорку деңгээлдеги колдонмолордон спорттук товарлардын күнүмдүк муктаждыктарына чейин көмүртек буласынын композиттери чоң потенциалды көрсөттү. Бирок, жогорку натыйжалуу көмүртектүү була композиттерди даярдоо үчүн, жандандыруу дарылоокөмүртек булаларычечүүчү кадам болуп саналат.
Көмүртек буласынын бетиндеги электрондук микроскоптун сүрөтү
Көмүртек буласы, жогорку натыйжалуу була материалы, көптөгөн жагымдуу касиеттерге ээ. Ал негизинен көмүртектен турат жана узун жип сымал түзүлүшкө ээ. Үстүнүн түзүлүшү көз карашынан алганда, көмүртек буласынын бети салыштырмалуу жылмакай жана азыраак активдүү функционалдык топторго ээ. Бул көмүртектүү булаларды даярдоо учурунда, жогорку температурада карбонизациялоо жана башка тазалоо көмүр булаларынын үстүн бир кыйла инерттүү абалга келтиргендигине байланыштуу. Бул жер үстүндөгү касиет көмүртектүү була композиттерин даярдоодо бир катар кыйынчылыктарды жаратат.
Жылмакай бети көмүртек буласы менен матрицалык материалдын ортосундагы байланышты алсыз кылат. Композиттерди даярдоодо матрицалык материалдын бетинде күчтүү байланыш түзүшү кыйын.көмүртек буласы, бул курамдуу материалдын жалпы иштешине таасир этет. Экинчиден, активдүү функционалдык топтордун жоктугу көмүртек жипчелери менен матрицалык материалдардын ортосундагы химиялык реакцияны чектейт. Бул экөөнүн ортосундагы фазалык байланышты негизинен физикалык эффекттерге таянат, мисалы, механикалык кыстаруу ж.
Көмүртек нанотүтүкчөлөрү менен көмүртектүү була кездемесин катмар аралык бекемдөөнүн схемалык диаграммасы
Бул көйгөйлөрдү чечүү үчүн көмүртектүү жипчелерди активдештирүү керек болот. Жандырылдыкөмүртек булаларыбир нече аспектилерде олуттуу өзгөрүүлөрдү көрсөтөт.
Активдештирүү процесси көмүртектүү булалардын бетинин тегиздигин жогорулатат. Химиялык кычкылдануу, плазма менен тазалоо жана башка ыкмалар аркылуу көмүртектүү булалардын бетине майда чуңкурлар жана оюктар түшүрүлүп, бети орой болот. Бул орой бети көмүртек буласы менен субстрат материалынын ортосундагы байланыш аянтын көбөйтөт, бул экөөнүн ортосундагы механикалык байланышты жакшыртат. Матрицалык материал көмүртек буласына туташтырылганда, ал күчтүүрөөк байланышты түзүп, бул орой структураларга жакшыраак кире алат.
Активдештирүү процесси көмүртек буласынын бетине көптөгөн реактивдүү функциялык топторду киргизе алат. Бул функционалдык топтор химиялык байланыштарды түзүү үчүн матрицалык материалдагы тиешелүү функционалдык топтор менен химиялык реакцияга кирет. Мисалы, кычкылдануу процесси көмүртек жипчелеринин бетине гидроксил топторун, карбоксил топторун жана башка функционалдык топторду киргизиши мүмкүн.эпоксидчайыр матрицасындагы топтор жана башкалар коваленттик байланыштарды түзүшөт. Бул химиялык байланыштын күчү физикалык байланышка караганда алда канча жогору, бул көмүртек буласы менен матрицалык материалдын ортосундагы фазалык байланыш күчүн бир топ жакшыртат.
Активдештирилген көмүр буласынын беттик энергиясы да бир топ жогорулайт. Беттик энергиянын көбөйүшү көмүртек буласынын матрицалык материал менен нымланышын жеңилдетет, ошентип көмүртек буласынын бетине матрицалык материалдын жайылышын жана киришин жеңилдетет. Композиттерди даярдоо процессинде матрицалык материалды көмүртек булаларынын тегерегине бир калыпта бөлүштүрсө болот жана тыгызыраак түзүлүштү пайда кылат. Бул композициялык материалдын механикалык касиеттерин гана жакшыртпастан, ошондой эле анын коррозияга туруктуулугу жана термикалык туруктуулугу сыяктуу башка касиеттерин да жакшыртат.
Активдештирилген көмүр булалары көмүртектүү була композиттерин даярдоо үчүн көптөгөн артыкчылыктарга ээ.
Механикалык касиеттери боюнча, активдештирилген ортосундагы аралык байланыш күчүкөмүртек булаларыжана матрицалык материал абдан жакшыртылды, бул композиттерге тышкы күчтөрдүн таасири астында стресстерди жакшыраак өткөрүп берүүгө мүмкүндүк берет. Бул, мисалы, бекемдик жана модулу сыяктуу композиттердин механикалык касиеттери кыйла жакшырды дегенди билдирет. Мисалы, өтө жогорку механикалык касиеттерди талап кылган аэрокосмостук тармакта активдештирилген көмүр буласынын композиттери менен жасалган учактын тетиктери көбүрөөк учуу жүгүн көтөрүүгө жана учактын коопсуздугун жана ишенимдүүлүгүн жогорулатууга жөндөмдүү. Велосипед рамкалары, гольф клубдары ж.б. сыяктуу спорттук товарлар тармагында активдештирилген көмүртектүү була композиттери салмакты азайтып, спортчулардын тажрыйбасын жакшыртуу менен бирге жакшы күч жана катуулукту камсыздай алат.
Коррозияга туруктуулугу боюнча, активдештирилген көмүр булаларынын бетине реактивдүү функционалдык топтордун киргизилишинен улам, бул функционалдык топтор матрицалык материал менен туруктуураак химиялык байланыш түзө алат, ошону менен композиттердин коррозияга туруктуулугун жакшыртат. Кээ бир катаал экологиялык шарттарда, мисалы, деңиз чөйрөсү, химиялык өнөр жай ж.б., активдештирилгенкөмүртектүү була композиттеридат басуучу каражаттардын эрозиясына жакшы туруштук бере алат жана кызмат мөөнөтүн узарта алат. Бул узак убакыт бою катаал шарттарда колдонулган кээ бир жабдуулар жана структуралар үчүн зор мааниге ээ.
Термикалык туруктуулук жагынан, активдештирилген көмүр буласы менен матрицалык материалдын ортосундагы жакшы интерфациалдык байланыш композиттердин жылуулук туруктуулугун жакшыртат. Жогорку температура чөйрөсүндө композиттер жакшыраак механикалык касиеттерди жана өлчөмдүү туруктуулукту сактай алат жана деформацияга жана бузулууга азыраак дуушар болушат. Бул активдештирилген көмүртектүү була композиттерин автомобиль кыймылдаткычынын тетиктери жана авиациялык кыймылдаткычтын ысык бөлүктөрү сыяктуу жогорку температуралык колдонмолордо кеңири колдонуу перспективаларына ээ кылат.
Иштетүү көрсөткүчтөрү боюнча, активдештирилген көмүр булаларынын беттик активдүүлүгү жана матрицанын материалы менен жакшы шайкештиги жогорулаган. Бул композиттик материалды даярдоо учурунда матрицалык материалдын инфильтрацияланышын жана көмүртек буласынын бетине айыгышын жеңилдетет, ошону менен кайра иштетүүнүн натыйжалуулугун жана продукциянын сапатын жакшыртат. Ошол эле учурда, активдештирилген көмүр буласынын композиттеринин дизайнга жөндөмдүүлүгү да жакшыртылып, аларды ар кандай колдонмолор үчүн ылайыкташтырууга жана ар кандай татаал инженердик талаптарга жооп берүүгө мүмкүндүк берет.
Ошондуктан, жандандыруу дарылоокөмүртек булаларыжогорку ендурумдуу углероддук була композиттерин даярдоодо негизги звено болуп саналат. Активдештирүү дарылоо аркылуу, көмүртек буласынын беттик түзүмүн үстүнкү тегиздигин жогорулатуу, жигердүү функционалдык топторду киргизүү жана жер үстүндөгү энергияны жакшыртуу, көмүртек буласы менен матрицалык материалдын ортосундагы аралык байланыш күчүн жакшыртуу жана пайдубалды түптөө үчүн жакшыртылышы мүмкүн. мыкты механикалык касиеттери, коррозияга туруктуулугу, термикалык туруктуулугу жана иштетүү көрсөткүчтөрү менен көмүртек буласынын композиттерин даярдоо үчүн. Илимдин жана технологиянын тынымсыз прогресси менен, көмүртек буласын активдештирүү технологиясы инновацияларды жана өнүгүүнү улантат деп ишенишет, көмүртек буласынын композиттерин кеңири колдонуу үчүн күчтүүрөөк колдоо көрсөтөт.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
М: +86 18683776368(whatsapp да)
Т:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Дарек: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang району, Шанхай
Посттун убактысы: 04-04-2024