У данашњој ери брзог технолошког напретка, композит угљених влакана чине име за себе у широком спектру области због њиховог врхунског учинка. Од врхунских апликација у ваздухопловству до дневних потреба спортске робе, композит угљених влакана показало су велики потенцијал. Међутим, за припрему високо-перформансих композитима карбонских влакана, третман активацијекарбонска влакнаје пресудни корак.
Слика за површинску микроскоп од угљених влакана
Царбон влакна, материјал за високе перформансе, има много убедљивих својстава. Углавном се састоји од угљеника и има издужену филаментарну структуру. Са становишта површинске структуре, површина угљених влакана је релативно глатка и има мање активних функционалних група. То је због чињенице да је током припреме угљених влакана, карбонизација високих температура и других третмана чине да површина угљених влакана представљају инертније стање. Ова површинска имовина доноси низ изазова за припрему композитима угљених влакана.
Глатка површина чини везу између угљених влакана и матричних материјала слабих. У припреми композитима тешко је да матрични материјал формира снажну везу на површиникарбонски влакник, што утиче на укупне перформансе композитног материјала. Друго, недостатак активних функционалних група ограничава хемијску реакцију између угљених влакана и матричних материјала. То чини међусобно повезивање између двојице углавном се ослања на физичке ефекте, попут механичког уграђивања итд., Што је често довољно стабилно и склони се раздвајању када је подвргнут спољним силама.
Шематски дијаграм ојачања преноса крпа угљених влакана угљеном нанотубовима
Да би се решили ови проблеми, активирање угљених влакана постаје неопходно. Активиранкарбонска влакнапоказују значајне промене у неколико аспеката.
Третман за активирање повећава храпавост угљеника угљеника. Кроз хемијску оксидацију, плазми третман и друге методе, сићушни јама и жљебови могу се урезати на површину угљених влакана, чинећи површину грубу. Ова груба површина повећава контактну површину између угљеног влакна и материјала подлоге, што побољшава механичку везу између њих двоје. Када је матрични материјал везан за карбонски влакни, боље је да се угради у ове грубе структуре, формирајући јачу везу.
Третман за активирање може увести обиље реактивних функционалних група на површини угљених влакана. Ове функционалне групе хемијски могу реаговати са одговарајућим функционалним групама у матрикском материјалу да би се формирале хемијске обвезнице. На пример, оксидациони третман може да уведе хидроксилне групе, карбоксилне групе и друге функционалне групе на површини угљених влакана, што може да реагује саепоксиданГрупе у матрици смоле и тако даље формирају ковалентне обвезнице. Снага овог хемијског лепљења је много већа од оног физичког веже, што увелико побољшава међуградским чврстоћом између угљених влакана и матричног материјала.
Површинска енергија активираног карбонског влакна такође се значајно повећава. Повећање површинске енергије олакшава да се угљени влакно олакшава матрични материјал, на тај начин олакшавајући ширење и продор матричног материјала на површини угљеника. У процесу припреме композитима, матрични материјал се може равномерно распоредити око угљених влакана да би формирао гунзину. Ово не само да побољшава механичка својства композитног материјала, већ и побољшава остале својства, као што су отпорност на корозију и топлотну стабилност.
Активирана карбонска влакна имају више предности за припрему композита угљених влакана.
У погледу механичка својства, међународну снагу поверења између активираногкарбонска влакнаА матрични материјал се увелико побољшава, што омогућава композитима да боље преносе напрегнуте када су подвргнути спољним силама. То значи да су механичка својства композита попут снаге и модула значајно побољшана. На пример, у терену за ваздухопловство, која захтева изузетно висока механичка својства, дијелови ваздухопловних састављених композита угљених влакана могу да издрже веће оптерећења лета и побољшавају сигурност и поузданост ваздухоплова. У области спортске робе, као што су оквири за бицикле, голф клубови, итд. Композите за активиране карбонске влакне могу пружити бољу снагу и укоченост, уз смањење тежине и побољшања искуства спортиста.
У погледу отпорности на корозију, због увођења реактивних функционалних група на површини активираних угљених влакана, ове функционалне групе могу формирати стабилније хемијско везивање са матричним материјалом, на тај начин побољшавајући отпорност на корозију композитима. У неким оштрим условима заштите животне средине, попут морског окружења, хемијске индустрије итд., АктивираноЦомпоситес Цомпоан фиберМоже се боље опирати ерозији корозивних медија и проширити радни век. Ово је од великог значаја за неку опрему и структуре које се дуго користе у оштрим окружењима.
У погледу топлотне стабилности, добро међусобно повезивање између активираног карбонског влакна и матричног материјала може побољшати топлотну стабилност композитима. Под високом температурном окружењем, композити могу да одржавају боља механичка својства и димензијска стабилност и мање су склона деформирању и оштећењу. То чини активираним композитама за карбонски влакна да имају широке могућности примене у апликацијама са високим температурама, као што су делови за аутомобиле и ваздухопловни мотор врућини делови.
У погледу перформанси обраде, активирана угљенска влакна имају повећану површинску активност и бољу компатибилност са матричним материјалом. То олакшава матрични материјал да се инфилтрира и излечи на површини угљеника у припрема композитног материјала, на тај начин побољшава ефикасност прераде и квалитет производа. Истовремено је и прогноза активираних композита угљених влакана и омогућавајући им да се прилагоде за различите апликације и да испуне различите сложене инжењерске захтеве.
Према томе, третман за активирањекарбонска влакнаје кључна веза у припреми композитима од високих перформансих карбонских влакана. Кроз третман активације, површинска структура угљеника може се побољшати да би се повећала храпавост површине, и побољшала површинску енергију, како би се побољшала средња чврстоћа између угљених веза између угљених влакана и матричног материјала и постављајући темељ за припрему композита угљених влакана, топлотна средства и перформансе корозије. Уз континуирани напредак науке и технологије, верује се да ће технологија активирања угљених влакана и даље иновирати и развити, пружајући снажнију подршку широкој примени композитима угљених влакана.
Схангхаи Орисен Нев Материал Тецхнологи Цо, Лтд
М: +86 18683776368 (такође ВхатсАпп)
Т: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адреса: НОТ398 Нови зелени пут Ксинбанг Товн Сонгјианг Дистрикт, Шангај
Вријеме поште: сеп-04-2024