Bugünkü sürətli texnoloji inkişaf dövründə karbon lifli kompozitlər üstün performanslarına görə geniş sahələrdə özlərinə ad qazanırlar. Aerokosmik sahədə yüksək səviyyəli tətbiqlərdən tutmuş idman mallarının gündəlik ehtiyaclarına qədər karbon lifli kompozitlər böyük potensial göstərmişdir. Bununla belə, yüksək performanslı karbon lifli kompozitlərin hazırlanması üçün aktivləşdirmə emalı...karbon liflərihəlledici bir addımdır.
Karbon lifli səth elektron mikroskopunun şəkli
Yüksək performanslı lif materialı olan karbon lifi bir çox cəlbedici xüsusiyyətlərə malikdir. Əsasən karbondan ibarətdir və uzunsov filamentli quruluşa malikdir. Səth quruluşu baxımından karbon lifinin səthi nisbətən hamardır və daha az aktiv funksional qrupa malikdir. Bu, karbon liflərinin hazırlanması zamanı yüksək temperaturlu karbonlaşma və digər emalların karbon liflərinin səthini daha inert vəziyyətə gətirməsi ilə əlaqədardır. Bu səth xüsusiyyəti karbon lifli kompozitlərin hazırlanmasına bir sıra çətinliklər gətirir.
Hamar səth karbon lifi ilə matris materialı arasındakı əlaqəni zəiflədir. Kompozitlərin hazırlanmasında matris materialının səthində güclü bir əlaqə yaratması çətindir.karbon lifi, bu da kompozit materialın ümumi performansına təsir göstərir. İkincisi, aktiv funksional qrupların olmaması karbon lifləri və matris materialları arasındakı kimyəvi reaksiyanı məhdudlaşdırır. Bu, ikisi arasındakı sətharası əlaqənin əsasən mexaniki yerləşdirmə və s. kimi fiziki təsirlərdən asılı olmasına səbəb olur ki, bu da çox vaxt kifayət qədər sabit deyil və xarici qüvvələrə məruz qaldıqda ayrılmağa meyllidir.
Karbon nanotubları ilə karbon lifli parça təbəqələrarası möhkəmləndirmənin sxematik diaqramı
Bu problemləri həll etmək üçün karbon liflərinin aktivləşdirmə müalicəsi zəruridir. Aktivləşdirilmişkarbon lifləribir sıra aspektlərdə əhəmiyyətli dəyişikliklər göstərir.
Aktivləşdirmə müalicəsi karbon liflərinin səthinin pürüzlülüyünü artırır. Kimyəvi oksidləşmə, plazma müalicəsi və digər üsullar vasitəsilə karbon liflərinin səthinə kiçik çuxurlar və oyuqlar həkk oluna bilər və bu da səthi pürüzlü edir. Bu pürüzlü səth karbon lifi ilə substrat materialı arasındakı təmas sahəsini artırır ki, bu da ikisi arasındakı mexaniki əlaqəni yaxşılaşdırır. Matris materialı karbon lifinə yapışdıqda, özünü bu pürüzlü strukturlara daha yaxşı yerləşdirə bilir və daha güclü bir əlaqə yaradır.
Aktivləşdirmə müalicəsi karbon lifinin səthində bol miqdarda reaktiv funksional qruplar yarada bilər. Bu funksional qruplar kimyəvi rabitələr yaratmaq üçün matris materialındakı müvafiq funksional qruplarla kimyəvi reaksiyaya girə bilər. Məsələn, oksidləşmə müalicəsi karbon liflərinin səthində hidroksil qrupları, karboksil qrupları və digər funksional qruplar yarada bilər ki, bunlar daepoksiqətran matrisindəki qruplar və s. kovalent rabitələr əmələ gətirir. Bu kimyəvi rabitənin gücü fiziki rabitədən daha yüksəkdir ki, bu da karbon lifi ilə matris materialı arasındakı sətharası rabitə gücünü xeyli artırır.
Aktivləşdirilmiş karbon lifinin səth enerjisi də əhəmiyyətli dərəcədə artır. Səth enerjisinin artması karbon lifinin matris materialı ilə islanmasını asanlaşdırır və beləliklə, matris materialının karbon lifinin səthinə yayılmasını və nüfuz etməsini asanlaşdırır. Kompozitlərin hazırlanması prosesində matris materialı daha sıx bir struktur yaratmaq üçün karbon lifləri ətrafında daha bərabər paylana bilər. Bu, kompozit materialın mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaqla yanaşı, korroziyaya davamlılığı və istilik sabitliyi kimi digər xüsusiyyətlərini də yaxşılaşdırır.
Aktivləşdirilmiş karbon lifləri karbon lif kompozitlərinin hazırlanmasında bir çox üstünlüklərə malikdir.
Mexaniki xüsusiyyətlər baxımından, aktivləşdirilmiş maddələr arasındakı sətharası bağ gücükarbon liflərivə matris materialı xeyli təkmilləşdirilib ki, bu da kompozitlərin xarici qüvvələrə məruz qaldıqda gərginlikləri daha yaxşı ötürməsinə imkan verir. Bu o deməkdir ki, kompozitlərin möhkəmlik və modul kimi mexaniki xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşır. Məsələn, son dərəcə yüksək mexaniki xüsusiyyətlər tələb edən aerokosmik sahədə aktivləşdirilmiş karbon lifli kompozitlərdən hazırlanmış təyyarə hissələri daha böyük uçuş yüklərinə davam gətirə və təyyarənin təhlükəsizliyini və etibarlılığını artıra bilir. Velosiped çərçivələri, qolf dəyənəkləri və s. kimi idman malları sahəsində aktivləşdirilmiş karbon lifli kompozitlər çəkini azaltmaqla və idmançıların təcrübəsini yaxşılaşdırmaqla yanaşı, daha yaxşı möhkəmlik və sərtlik təmin edə bilər.
Korroziyaya davamlılıq baxımından, aktivləşdirilmiş karbon liflərinin səthində reaktiv funksional qrupların daxil olması səbəbindən bu funksional qruplar matris materialı ilə daha sabit kimyəvi əlaqə yarada bilər və beləliklə, kompozitlərin korroziyaya davamlılığını artırır. Dəniz mühiti, kimya sənayesi və s. kimi bəzi sərt ətraf mühit şəraitində aktivləşdirilmişkarbon lifli kompozitlərkorroziyalı mühitin aşınmasına daha yaxşı müqavimət göstərə və xidmət müddətini uzada bilər. Bu, sərt mühitlərdə uzun müddət istifadə olunan bəzi avadanlıq və konstruksiyalar üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.
İstilik stabilliyi baxımından, aktivləşdirilmiş karbon lifi ilə matris materialı arasında yaxşı səthi əlaqə kompozitlərin istilik stabilliyini artıra bilər. Yüksək temperatur mühitində kompozitlər daha yaxşı mexaniki xüsusiyyətləri və ölçülü stabilliyi qoruyub saxlaya bilər və deformasiyaya və zədələnməyə daha az meyllidir. Bu, aktivləşdirilmiş karbon lifli kompozitlərin avtomobil mühərrik hissələri və aviasiya mühərrikinin isti hissələri kimi yüksək temperaturlu tətbiqlərdə geniş tətbiq perspektivlərinə malik olmasına səbəb olur.
Emal performansı baxımından, aktivləşdirilmiş karbon lifləri artan səth aktivliyinə və matris materialı ilə daha yaxşı uyğunluğa malikdir. Bu, kompozit materialın hazırlanması zamanı matris materialının karbon lifinin səthinə nüfuz etməsini və bərkiməsini asanlaşdırır və beləliklə, emal səmərəliliyini və məhsul keyfiyyətini artırır. Eyni zamanda, aktivləşdirilmiş karbon lif kompozitlərinin dizayn qabiliyyəti də artırılır və bu da onların müxtəlif tətbiqlər üçün fərdiləşdirilməsinə və müxtəlif mürəkkəb mühəndislik tələblərinə cavab verməsinə imkan verir.
Buna görə də, aktivləşdirmə müalicəsikarbon lifləriyüksək performanslı karbon lifli kompozitlərin hazırlanmasında əsas halqadır. Aktivləşdirmə müalicəsi vasitəsilə karbon lifinin səth quruluşu səth pürüzlülüyünü artırmaq, aktiv funksional qrupları tətbiq etmək və səth enerjisini yaxşılaşdırmaq üçün təkmilləşdirilə bilər ki, bu da karbon lifi ilə matris materialı arasındakı səth bağlayıcı gücünü yaxşılaşdırsın və əla mexaniki xüsusiyyətlərə, korroziyaya davamlılığa, istilik sabitliyinə və emal performansına malik karbon lifli kompozitlərin hazırlanması üçün təməl qoysun. Elm və texnologiyanın davamlı inkişafı ilə karbon lifli aktivləşdirmə texnologiyasının innovasiya etməyə və inkişaf etməyə davam edəcəyinə, karbon lifli kompozitlərin geniş tətbiqi üçün daha güclü dəstək təmin edəcəyinə inanılır.
Şanxay Orisen Yeni Material Texnologiyaları MMC
M: +86 18683776368 (həmçinin whatsapp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Ünvan: NO.398 Yeni Yaşıl Yol Xinbang Town Songjiang District, Şanxay
Yazı vaxtı: 04 sentyabr 2024