Sa panahon ngayon ng mabilis na pagsulong ng teknolohiya, ang mga composite ng carbon fiber ay gumagawa ng isang pangalan para sa kanilang sarili sa isang malawak na hanay ng mga patlang dahil sa kanilang mahusay na pagganap. Mula sa mga high-end na aplikasyon sa aerospace hanggang sa pang-araw-araw na pangangailangan ng mga kalakal sa palakasan, ang mga composite ng carbon fiber ay nagpakita ng malaking potensyal. Gayunpaman, upang maghanda ng mga komposisyon na may mataas na pagganap na carbon fiber, paggamot ng pag-activate ngMga hibla ng carbonay isang mahalagang hakbang.
Larawan ng carbon fiber na ibabaw ng mikroskopyo ng elektron
Ang carbon fiber, isang mataas na pagganap na hibla ng hibla, ay may maraming mga nakakahimok na katangian. Ito ay pangunahing binubuo ng carbon at may isang pinahabang filamentary na istraktura. Mula sa punto ng view ng istraktura ng ibabaw, ang ibabaw ng carbon fiber ay medyo makinis at may mas kaunting mga aktibong grupo ng pag -andar. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa panahon ng paghahanda ng mga hibla ng carbon, ang high-temperatura na carbonization at iba pang mga paggamot ay ginagawang ang ibabaw ng mga fibers ng carbon ay nagpapakita ng isang mas maraming estado. Ang pag -aari ng ibabaw na ito ay nagdudulot ng isang serye ng mga hamon sa paghahanda ng mga composite ng carbon fiber.
Ang makinis na ibabaw ay ginagawang mahina ang bono sa pagitan ng carbon fiber at matrix material na mahina. Sa paghahanda ng mga composite, mahirap para sa materyal ng matrix na bumuo ng isang malakas na bono sa ibabaw ngCarbon Fiber, na nakakaapekto sa pangkalahatang pagganap ng composite material. Pangalawa, ang kakulangan ng mga aktibong grupo ng pag -andar ay naglilimita sa reaksyon ng kemikal sa pagitan ng mga hibla ng carbon at mga materyales sa matrix. Ginagawa nito ang interface ng interface sa pagitan ng dalawa na pangunahing umaasa sa mga pisikal na epekto, tulad ng mekanikal na pag -embed, atbp, na kung saan ay madalas na hindi matatag at madaling kapitan ng paghihiwalay kapag sumailalim sa mga panlabas na puwersa.
Schematic Diagram ng Interlayer Reinforcement ng Carbon Fiber Cloth sa pamamagitan ng Carbon Nanotubes
Upang malutas ang mga problemang ito, kinakailangan ang paggamot ng pag -activate ng mga carbon fibers. AktiboMga hibla ng carbonIpakita ang mga makabuluhang pagbabago sa maraming aspeto.
Ang paggamot sa pag -activate ay nagdaragdag ng pagkamagaspang sa ibabaw ng mga hibla ng carbon. Sa pamamagitan ng kemikal na oksihenasyon, paggamot ng plasma at iba pang mga pamamaraan, ang maliliit na pits at grooves ay maaaring mai -etched sa ibabaw ng mga fibers ng carbon, na ginagawang magaspang ang ibabaw. Ang magaspang na ibabaw na ito ay nagdaragdag ng lugar ng contact sa pagitan ng carbon fiber at ang materyal na substrate, na nagpapabuti sa mekanikal na bono sa pagitan ng dalawa. Kapag ang materyal ng matrix ay nakagapos sa carbon fiber, mas mahusay na mai -embed ang sarili sa mga magaspang na istrukturang ito, na bumubuo ng isang mas malakas na bono.
Ang paggamot sa pag -activate ay maaaring magpakilala ng isang kasaganaan ng mga reaktibo na functional na grupo sa ibabaw ng carbon fiber. Ang mga functional na pangkat na ito ay maaaring tumugon sa kemikal sa kaukulang mga functional na grupo sa matrix material upang mabuo ang mga bono ng kemikal. Halimbawa, ang paggamot sa oksihenasyon ay maaaring magpakilala ng mga pangkat ng hydroxyl, mga pangkat ng carboxyl at iba pang mga functional na grupo sa ibabaw ng mga hibla ng carbon, na maaaring gumanti saepoxymga pangkat sa resin matrix at iba pa upang mabuo ang mga bono ng covalent. Ang lakas ng bonding ng kemikal na ito ay mas mataas kaysa sa pisikal na bonding, na lubos na nagpapabuti sa lakas ng interface ng bonding sa pagitan ng carbon fiber at matrix material.
Ang enerhiya sa ibabaw ng aktibong carbon fiber ay nagdaragdag din nang malaki. Ang pagtaas ng enerhiya sa ibabaw ay ginagawang mas madali para sa carbon fiber na basain ng matrix material, sa gayon pinadali ang pagkalat at pagtagos ng matrix material sa ibabaw ng carbon fiber. Sa proseso ng paghahanda ng mga composite, ang materyal ng matrix ay maaaring mas pantay na ipinamamahagi sa paligid ng mga hibla ng carbon upang makabuo ng isang mas siksik na istraktura. Hindi lamang ito nagpapabuti sa mga mekanikal na katangian ng composite material, ngunit pinapabuti din ang iba pang mga pag -aari, tulad ng paglaban sa kaagnasan at katatagan ng thermal.
Ang mga aktibong fibers ng carbon ay may maraming mga pakinabang para sa paghahanda ng mga composite ng carbon fiber.
Sa mga tuntunin ng mga mekanikal na katangian, ang lakas ng bonding ng interface sa pagitan ng mga aktiboMga hibla ng carbonat ang materyal ng matrix ay lubos na napabuti, na nagbibigay -daan sa mga composite upang mas mahusay na ilipat ang mga stress kapag sumailalim sa mga panlabas na puwersa. Nangangahulugan ito na ang mga mekanikal na katangian ng mga composite tulad ng lakas at modulus ay makabuluhang napabuti. Halimbawa, sa larangan ng aerospace, na nangangailangan ng napakataas na mga katangian ng mekanikal, ang mga bahagi ng sasakyang panghimpapawid na ginawa gamit ang mga aktibong composite ng carbon fiber ay maaaring makatiis ng higit na mga pag -load ng flight at pagbutihin ang kaligtasan at pagiging maaasahan ng sasakyang panghimpapawid. Sa larangan ng mga kalakal sa palakasan, tulad ng mga frame ng bisikleta, mga golf club, atbp.
Sa mga tuntunin ng paglaban ng kaagnasan, dahil sa pagpapakilala ng mga reaktibo na mga grupo ng pag -andar sa ibabaw ng mga aktibong fibers ng carbon, ang mga functional na pangkat na ito ay maaaring makabuo ng mas matatag na bonding ng kemikal na may materyal na matrix, sa gayon pinapabuti ang paglaban ng kaagnasan ng mga komposisyon. Sa ilang mga malupit na kondisyon sa kapaligiran, tulad ng kapaligiran sa dagat, industriya ng kemikal, atbp.Mga composite ng carbon fibermaaaring mas mahusay na pigilan ang pagguho ng kinakaing unti -unting media at palawakin ang buhay ng serbisyo. Ito ay may malaking kabuluhan para sa ilang mga kagamitan at istraktura na ginagamit sa malupit na mga kapaligiran sa mahabang panahon.
Sa mga tuntunin ng thermal katatagan, ang mahusay na interface ng interface sa pagitan ng mga aktibong carbon fiber at matrix material ay maaaring mapabuti ang thermal stability ng mga composite. Sa ilalim ng mataas na temperatura ng kapaligiran, ang mga composite ay maaaring mapanatili ang mas mahusay na mga mekanikal na katangian at dimensional na katatagan, at hindi gaanong madaling kapitan ng pagpapapangit at pinsala. Ginagawa nito ang mga aktibong composite ng carbon fiber ay may malawak na mga prospect ng aplikasyon sa mga aplikasyon ng high-temperatura, tulad ng mga bahagi ng automotive engine at mga bahagi ng hot end na bahagi ng aviation.
Sa mga tuntunin ng pagganap ng pagproseso, ang mga aktibong fibers ng carbon ay nadagdagan ang aktibidad sa ibabaw at mas mahusay na pagiging tugma sa materyal na matrix. Ginagawang madali para sa materyal ng matrix na lumusot at magpagaling sa ibabaw ng carbon fiber sa panahon ng paghahanda ng composite material, sa gayon pinapabuti ang kahusayan sa pagproseso at kalidad ng produkto. Kasabay nito, ang kakayahang magamit ng mga aktibong composite ng carbon fiber ay pinahusay din, na nagpapahintulot sa kanila na ipasadya para sa iba't ibang mga aplikasyon at upang matugunan ang iba't ibang mga kumplikadong mga kinakailangan sa engineering.
Samakatuwid, ang paggamot sa pag -activate ngMga hibla ng carbonay isang pangunahing link sa paghahanda ng mga high-performance carbon fiber composite. Sa pamamagitan ng paggamot sa pag -activate, ang istraktura ng ibabaw ng carbon fiber ay maaaring mapabuti upang madagdagan ang pagkamagaspang sa ibabaw, ipakilala ang mga aktibong grupo ng pag -andar, at pagbutihin ang enerhiya sa ibabaw, upang mapagbuti ang interface ng interface ng bonding sa pagitan ng carbon fiber at matrix material, at ilatag ang pundasyon para sa paghahanda ng mga composite ng carbon fiber na may mahusay na mga mekanikal na katangian, paglaban ng corrosion, thermal stability at pagganap na pagganap. Sa patuloy na pag -unlad ng agham at teknolohiya, pinaniniwalaan na ang teknolohiya ng pag -activate ng carbon fiber ay magpapatuloy na magbago at bubuo, na nagbibigay ng mas malakas na suporta para sa malawak na aplikasyon ng mga composite ng carbon fiber.
Shanghai Orisen Bagong Material Technology Co, Ltd
M: +86 18683776368 (din whatsapp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Address: No.398 Bagong Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Oras ng Mag-post: Sep-04-2024