Sa panahon karon sa paspas nga pag-uswag sa teknolohiya, ang mga carbon fiber composites nailhan sa lain-laing natad tungod sa ilang maayong performance. Gikan sa mga high-end nga aplikasyon sa aerospace hangtod sa adlaw-adlaw nga panginahanglan sa mga gamit sa paugnat sa kusog, ang mga carbon fiber composites nagpakita og dakong potensyal. Bisan pa, aron maandam ang mga high-performance nga carbon fiber composites, ang activation treatment samga lanot sa karbonusa ka hinungdanon nga lakang.
Litrato sa mikroskopyo sa elektron sa ibabaw sa carbon fiber
Ang carbon fiber, usa ka high-performance fiber nga materyal, adunay daghang madanihon nga mga kabtangan. Kini kasagaran gilangkoban sa carbon ug adunay pinahabang filamentary nga istruktura. Gikan sa punto sa panglantaw sa istruktura sa nawong, ang nawong sa carbon fiber medyo hamis ug adunay gamay nga aktibo nga mga functional group. Kini tungod sa kamatuoran nga atol sa pag-andam sa mga carbon fiber, ang taas nga temperatura nga carbonization ug uban pang mga pagtambal naghimo sa nawong sa mga carbon fiber nga mas inert nga estado. Kini nga kabtangan sa nawong nagdala usa ka serye sa mga hagit sa pag-andam sa mga carbon fiber composites.
Ang hamis nga nawong makapahuyang sa bugkos tali sa carbon fiber ug matrix material. Sa pag-andam sa mga composite, lisod para sa matrix material ang pagporma og lig-on nga bugkos sa ibabaw sahibla sa karbon, nga makaapekto sa kinatibuk-ang performance sa composite material. Ikaduha, ang kakulang sa active functional groups naglimite sa kemikal nga reaksyon tali sa carbon fibers ug matrix materials. Kini naghimo sa interfacial bonding tali sa duha nga nagsalig sa pisikal nga mga epekto, sama sa mechanical embedding, ug uban pa, nga kasagaran dili igo nga lig-on ug dali nga mabulag kung maapektuhan sa mga eksternal nga pwersa.
Diagram sa eskematiko sa interlayer nga pagpalig-on sa panapton nga carbon fiber gamit ang carbon nanotubes
Aron masulbad kini nga mga problema, gikinahanglan ang activation treatment sa mga carbon fiber.mga lanot sa karbonnagpakita ug dakong mga pagbag-o sa daghang aspeto.
Ang activation treatment nagdugang sa surface roughness sa mga carbon fiber. Pinaagi sa chemical oxidation, plasma treatment ug uban pang mga pamaagi, ang gagmay nga mga lungag ug mga grooves mahimong makulit sa ibabaw sa mga carbon fiber, nga makapahimo sa surface nga gansangon. Kining gansangon nga nawong nagdugang sa contact area tali sa carbon fiber ug sa substrate material, nga nagpauswag sa mechanical bond tali sa duha. Kung ang matrix material i-bonding sa carbon fiber, mas maayo kini nga maka-embed sa kaugalingon niini nga mga gansangon nga istruktura, nga nagporma og mas lig-on nga bond.
Ang activation treatment makapaila og daghang reactive functional groups sa ibabaw sa carbon fiber. Kini nga mga functional groups mahimong kemikal nga mo-react sa katugbang nga functional groups sa matrix material aron maporma ang chemical bonds. Pananglitan, ang oxidation treatment makapaila og hydroxyl groups, carboxyl groups ug uban pang functional groups sa ibabaw sa carbon fibers, nga mahimong mo-react saepoksimga grupo sa resin matrix ug uban pa aron maporma ang mga covalent bond. Ang kusog niining kemikal nga pagbugkos mas taas kay sa pisikal nga pagbugkos, nga makapauswag pag-ayo sa kusog sa interfacial bonding tali sa carbon fiber ug sa materyal sa matrix.
Ang enerhiya sa ibabaw sa activated carbon fiber motaas usab pag-ayo. Ang pagtaas sa enerhiya sa ibabaw naghimo niini nga mas sayon nga mabasa ang carbon fiber sa matrix material, sa ingon nagpadali sa pagkaylap ug pagsulod sa matrix material sa ibabaw sa carbon fiber. Sa proseso sa pag-andam sa mga composite, ang matrix material mahimong mas parehas nga maapod-apod sa palibot sa carbon fiber aron maporma ang usa ka mas dasok nga istruktura. Dili lamang kini makapauswag sa mekanikal nga mga kabtangan sa composite material, apan makapauswag usab sa uban pang mga kabtangan niini, sama sa resistensya sa kaagnasan ug kalig-on sa kainit.
Ang mga activated carbon fiber adunay daghang bentaha alang sa pag-andam sa mga carbon fiber composites.
Sa mga termino sa mekanikal nga mga kabtangan, ang kusog sa interfacial bonding tali sa gi-activatemga lanot sa karbonug ang materyal sa matrix labi nga gipauswag, nga nagtugot sa mga composite nga mas maayo nga mabalhin ang mga stress kung gipailalom sa mga eksternal nga pwersa. Kini nagpasabut nga ang mekanikal nga mga kabtangan sa mga composite sama sa kusog ug modulus labi nga gipauswag. Pananglitan, sa natad sa aerospace, nga nanginahanglan labi ka taas nga mekanikal nga mga kabtangan, ang mga piyesa sa eroplano nga gihimo gamit ang activated carbon fiber composites makasugakod sa mas daghang mga karga sa paglupad ug makapauswag sa kaluwasan ug kasaligan sa eroplano. Sa natad sa mga gamit sa isports, sama sa mga frame sa bisikleta, mga golf club, ug uban pa, ang activated carbon fiber composites makahatag og mas maayo nga kusog ug pagkagahi, samtang nagpamenos sa gibug-aton ug nagpauswag sa kasinatian sa mga atleta.
Kon bahin sa resistensya sa kaagnasan, tungod sa pagpaila sa mga reactive functional group sa ibabaw sa mga activated carbon fibers, kini nga mga functional group mahimong makaporma og mas lig-on nga chemical bonding uban sa matrix material, sa ingon makapauswag sa resistensya sa kaagnasan sa mga composite. Sa pipila ka lisod nga mga kondisyon sa palibot, sama sa palibot sa dagat, industriya sa kemikal, ug uban pa, ang activated...mga komposit nga carbon fibermas makasukol sa pagkaguba sa makadaot nga media ug makapalugway sa kinabuhi sa serbisyo. Kini dako og importansya alang sa pipila ka mga kagamitan ug istruktura nga gigamit sa lisod nga mga palibot sa dugay nga panahon.
Kon bahin sa thermal stability, ang maayong interfacial bonding tali sa activated carbon fiber ug matrix material makapauswag sa thermal stability sa mga composite. Ubos sa taas nga temperatura, ang mga composite makapadayon sa mas maayong mechanical properties ug dimensional stability, ug dili kaayo daling madaot ug mausab ang porma. Kini naghimo sa activated carbon fiber composite nga adunay lapad nga aplikasyon sa mga aplikasyon nga taas ang temperatura, sama sa mga piyesa sa makina sa awto ug mga hot end part sa makina sa abyasyon.
Kon bahin sa performance sa pagproseso, ang activated carbon fibers adunay dugang nga surface activity ug mas maayong compatibility sa matrix material. Kini makapahimo nga mas sayon para sa matrix material ang pagsulod ug pag-uga sa ibabaw sa carbon fiber atol sa pag-andam sa composite material, sa ingon nagpauswag sa processing efficiency ug kalidad sa produkto. Sa samang higayon, ang designability sa activated carbon fiber composites gipauswag usab, nga nagtugot niini nga ipasibo alang sa lain-laing mga aplikasyon ug aron matubag ang lain-laing mga komplikado nga kinahanglanon sa engineering.
Busa, ang pagpaaktibo sa pagtambal samga lanot sa karbonusa ka importanteng sumpay sa pag-andam sa mga high-performance carbon fiber composites. Pinaagi sa activation treatment, ang istruktura sa nawong sa carbon fiber mahimong mapaayo aron madugangan ang surface roughness, magpaila sa mga active functional group, ug mapaayo ang surface energy, aron mapaayo ang interfacial bonding strength tali sa carbon fiber ug matrix material, ug ibutang ang pundasyon alang sa pag-andam sa mga carbon fiber composites nga adunay maayo kaayong mechanical properties, corrosion resistance, thermal stability ug processing performance. Uban sa padayon nga pag-uswag sa syensya ug teknolohiya, gituohan nga ang teknolohiya sa activation sa carbon fiber magpadayon sa pag-innovate ug pag-uswag, nga maghatag ug mas lig-on nga suporta alang sa halapad nga aplikasyon sa carbon fiber composites.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (apil ang whatsapp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Address: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Shanghai
Oras sa pag-post: Sep-04-2024