कार्बन फायबर कंपोझिट तयार करण्यासाठी कार्बन फायबर सक्रिय का करावे?

आजच्या वेगवान तांत्रिक प्रगतीच्या युगात, कार्बन फायबर कंपोझिट्स त्यांच्या उत्कृष्ट कार्यक्षमतेमुळे विविध क्षेत्रात स्वतःचे नाव कमावत आहेत. एरोस्पेसमधील उच्च-स्तरीय अनुप्रयोगांपासून ते क्रीडासाहित्याच्या दैनंदिन गरजांपर्यंत, कार्बन फायबर कंपोझिटने मोठी क्षमता दर्शविली आहे. तथापि, उच्च-कार्यक्षमता कार्बन फायबर कंपोझिट तयार करण्यासाठी, सक्रियकरण उपचारकार्बन तंतूएक महत्त्वपूर्ण पाऊल आहे.

 कार्बन फायबर पृष्ठभाग इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शक चित्र

कार्बन फायबर, उच्च-कार्यक्षमता फायबर सामग्रीमध्ये अनेक आकर्षक गुणधर्म आहेत. हे प्रामुख्याने कार्बनचे बनलेले आहे आणि एक लांबलचक फिलामेंटरी संरचना आहे. पृष्ठभागाच्या संरचनेच्या दृष्टिकोनातून, कार्बन फायबरची पृष्ठभाग तुलनेने गुळगुळीत आहे आणि कमी सक्रिय कार्यात्मक गट आहेत. हे या वस्तुस्थितीमुळे आहे की कार्बन फायबर तयार करताना, उच्च-तापमान कार्बनीकरण आणि इतर उपचारांमुळे कार्बन तंतूंच्या पृष्ठभागावर अधिक निष्क्रिय स्थिती निर्माण होते. ही पृष्ठभागाची मालमत्ता कार्बन फायबर कंपोझिट तयार करण्यासाठी अनेक आव्हाने आणते.

गुळगुळीत पृष्ठभाग कार्बन फायबर आणि मॅट्रिक्स सामग्रीमधील बंध कमकुवत करते. कंपोझिट तयार करताना, मॅट्रिक्स सामग्रीच्या पृष्ठभागावर मजबूत बंध तयार करणे कठीण आहे.कार्बन फायबर, जे संमिश्र सामग्रीच्या एकूण कार्यक्षमतेवर परिणाम करते. दुसरे म्हणजे, सक्रिय कार्यात्मक गटांची कमतरता कार्बन तंतू आणि मॅट्रिक्स सामग्रीमधील रासायनिक अभिक्रिया मर्यादित करते. यामुळे दोघांमधील इंटरफेसियल बाँडिंग मुख्यतः भौतिक प्रभावांवर अवलंबून असते, जसे की यांत्रिक एम्बेडिंग, इ, जे सहसा पुरेसे स्थिर नसते आणि बाह्य शक्तींच्या अधीन असताना वेगळे होण्याची शक्यता असते.

कार्बन नॅनोट्यूबद्वारे कार्बन फायबर कापडाच्या इंटरलेयर मजबुतीकरणाचे योजनाबद्ध आकृती

या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी, कार्बन तंतूंचे सक्रियकरण उपचार आवश्यक बनतात. सक्रिय केलेकार्बन तंतूअनेक पैलूंमध्ये लक्षणीय बदल दर्शवा.

सक्रियकरण उपचार कार्बन तंतूंच्या पृष्ठभागावरील खडबडीतपणा वाढवते. रासायनिक ऑक्सिडेशन, प्लाझ्मा उपचार आणि इतर पद्धतींद्वारे, कार्बन तंतूंच्या पृष्ठभागावर लहान खड्डे आणि खोबणी कोरली जाऊ शकतात, ज्यामुळे पृष्ठभाग खडबडीत होतो. या खडबडीत पृष्ठभागामुळे कार्बन फायबर आणि सब्सट्रेट मटेरियल यांच्यातील संपर्क क्षेत्र वाढते, ज्यामुळे दोघांमधील यांत्रिक बंध सुधारतो. जेव्हा मॅट्रिक्स सामग्री कार्बन फायबरशी जोडली जाते, तेव्हा ते स्वतःला या खडबडीत संरचनांमध्ये अंतर्भूत करण्यास सक्षम असते, एक मजबूत बंध तयार करते.

सक्रियकरण उपचार कार्बन फायबरच्या पृष्ठभागावर विपुल प्रमाणात प्रतिक्रियाशील कार्यात्मक गट सादर करू शकतात. हे कार्यात्मक गट रासायनिक बंध तयार करण्यासाठी मॅट्रिक्स सामग्रीमधील संबंधित कार्यात्मक गटांसह रासायनिक प्रतिक्रिया देऊ शकतात. उदाहरणार्थ, ऑक्सिडेशन उपचार कार्बन तंतूंच्या पृष्ठभागावर हायड्रॉक्सिल गट, कार्बोक्झिल गट आणि इतर कार्यात्मक गट सादर करू शकतात, जे त्यांच्याशी प्रतिक्रिया देऊ शकतात.इपॉक्सीसहसंयोजक बंध तयार करण्यासाठी राळ मॅट्रिक्समधील गट आणि असेच. या रासायनिक बाँडिंगची ताकद भौतिक बाँडिंगपेक्षा खूप जास्त आहे, ज्यामुळे कार्बन फायबर आणि मॅट्रिक्स सामग्रीमधील इंटरफेसियल बाँडिंगची ताकद मोठ्या प्रमाणात सुधारते.

सक्रिय कार्बन फायबरच्या पृष्ठभागाची उर्जा देखील लक्षणीय वाढते. पृष्ठभागावरील ऊर्जेच्या वाढीमुळे कार्बन फायबर मॅट्रिक्स सामग्रीद्वारे ओले करणे सोपे होते, त्यामुळे कार्बन फायबरच्या पृष्ठभागावर मॅट्रिक्स सामग्रीचा प्रसार आणि आत प्रवेश करणे सुलभ होते. कंपोझिट तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, मॅट्रिक्स सामग्री अधिक दाट रचना तयार करण्यासाठी कार्बन तंतूभोवती अधिक समान रीतीने वितरित केली जाऊ शकते. हे केवळ संमिश्र सामग्रीचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारत नाही तर त्याचे इतर गुणधर्म देखील सुधारते, जसे की गंज प्रतिरोध आणि थर्मल स्थिरता.

कार्बन फायबर कंपोझिट तयार करण्यासाठी सक्रिय कार्बन तंतूंचे अनेक फायदे आहेत.

यांत्रिक गुणधर्मांच्या बाबतीत, सक्रिय दरम्यान इंटरफेसियल बाँडिंग ताकदकार्बन तंतूआणि मॅट्रिक्स मटेरियल मोठ्या प्रमाणात सुधारले आहे, जे बाह्य शक्तींच्या अधीन असताना कंपोझिट अधिक चांगल्या हस्तांतरणासाठी सक्षम करते. याचा अर्थ असा की कंपोझिटचे यांत्रिक गुणधर्म जसे की ताकद आणि मॉड्यूलसमध्ये लक्षणीय सुधारणा झाली आहे. उदाहरणार्थ, एरोस्पेस क्षेत्रात, ज्याला अत्यंत उच्च यांत्रिक गुणधर्मांची आवश्यकता असते, सक्रिय कार्बन फायबर कंपोझिटसह बनविलेले विमानाचे भाग जास्त उड्डाण भार सहन करण्यास आणि विमानाची सुरक्षा आणि विश्वासार्हता सुधारण्यास सक्षम असतात. सायकल फ्रेम्स, गोल्फ क्लब इत्यादी क्रीडासाहित्याच्या क्षेत्रात, सक्रिय कार्बन फायबर कंपोझिट वजन कमी करून आणि ॲथलीट्सचा अनुभव सुधारताना चांगली ताकद आणि कडकपणा प्रदान करू शकतात.

गंज प्रतिकाराच्या बाबतीत, सक्रिय कार्बन तंतूंच्या पृष्ठभागावर प्रतिक्रियात्मक कार्यात्मक गटांच्या परिचयामुळे, हे कार्यशील गट मॅट्रिक्स सामग्रीसह अधिक स्थिर रासायनिक बंधन तयार करू शकतात, अशा प्रकारे कंपोझिटची गंज प्रतिरोधकता सुधारते. काही कठोर पर्यावरणीय परिस्थितींमध्ये, जसे की सागरी वातावरण, रासायनिक उद्योग, इ. सक्रिय होतेकार्बन फायबर संमिश्रसंक्षारक माध्यमांच्या क्षरणास चांगल्या प्रकारे प्रतिकार करू शकते आणि सेवा आयुष्य वाढवू शकते. कठोर वातावरणात दीर्घकाळ वापरल्या जाणाऱ्या काही उपकरणे आणि संरचनांसाठी हे खूप महत्वाचे आहे.

थर्मल स्थिरतेच्या बाबतीत, सक्रिय कार्बन फायबर आणि मॅट्रिक्स सामग्रीमधील चांगले इंटरफेसियल बाँडिंग कंपोझिटची थर्मल स्थिरता सुधारू शकते. उच्च तापमान वातावरणात, कंपोझिट उत्तम यांत्रिक गुणधर्म आणि मितीय स्थिरता राखू शकतात आणि विकृती आणि नुकसानास कमी प्रवण असतात. यामुळे ॲक्टिव्हेटेड कार्बन फायबर कंपोझिटला ऑटोमोटिव्ह इंजिन पार्ट्स आणि एव्हिएशन इंजिन हॉट एंड पार्ट्स यांसारख्या उच्च-तापमानाच्या ऍप्लिकेशन्समध्ये मोठ्या प्रमाणात ऍप्लिकेशनची शक्यता असते.

प्रक्रियेच्या कार्यक्षमतेच्या दृष्टीने, सक्रिय कार्बन तंतूंनी पृष्ठभागाची क्रियाशीलता वाढविली आहे आणि मॅट्रिक्स सामग्रीसह चांगली सुसंगतता आहे. हे मिश्रित सामग्री तयार करताना कार्बन फायबरच्या पृष्ठभागावर मॅट्रिक्स सामग्रीचे घुसखोरी आणि उपचार करणे सोपे करते, त्यामुळे प्रक्रियेची कार्यक्षमता आणि उत्पादनाची गुणवत्ता सुधारते. त्याच वेळी, सक्रिय कार्बन फायबर कंपोझिटची रचनाक्षमता देखील वर्धित केली जाते, ज्यामुळे त्यांना विविध अनुप्रयोगांसाठी सानुकूलित केले जाऊ शकते आणि विविध प्रकारच्या जटिल अभियांत्रिकी आवश्यकता पूर्ण करता येतात.

म्हणून, च्या सक्रियकरण उपचारकार्बन तंतूउच्च-कार्यक्षमता कार्बन फायबर कंपोझिट तयार करण्यासाठी हा एक महत्त्वाचा दुवा आहे. ॲक्टिव्हेशन ट्रीटमेंटद्वारे, पृष्ठभागावरील खडबडीतपणा वाढवण्यासाठी, सक्रिय कार्यात्मक गट सादर करण्यासाठी आणि पृष्ठभागाची उर्जा सुधारण्यासाठी कार्बन फायबरच्या पृष्ठभागाची रचना सुधारली जाऊ शकते, ज्यामुळे कार्बन फायबर आणि मॅट्रिक्स सामग्रीमधील इंटरफेसियल बाँडिंग मजबूती सुधारली जाऊ शकते आणि पाया घालता येतो. उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म, गंज प्रतिकार, थर्मल स्थिरता आणि प्रक्रिया कार्यक्षमतेसह कार्बन फायबर कंपोझिट तयार करण्यासाठी. विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या निरंतर प्रगतीसह, कार्बन फायबर सक्रियकरण तंत्रज्ञान नवीन आणि विकसित होत राहील, कार्बन फायबर कंपोझिटच्या विस्तृत वापरासाठी मजबूत समर्थन प्रदान करेल असा विश्वास आहे.

शांघाय ओरिसन न्यू मटेरियल टेक्नॉलॉजी कं, लि
M: +86 18683776368 (whatsapp देखील)
T:+८६ ०८३८३९९०४९९
Email: grahamjin@jhcomposites.com
पत्ता: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District,Shanghai