Gaur egungo aurrerapen teknologiko azkarren garaian, karbono-zuntzezko konpositeek ospea hartzen ari dira hainbat arlotan, duten errendimendu bikainagatik. Aireontzien industriako goi-mailako aplikazioetatik hasi eta kirol-ondasunen eguneroko beharretaraino, karbono-zuntzezko konpositeek potentzial handia erakutsi dute. Hala ere, errendimendu handiko karbono-zuntzezko konpositeak prestatzeko, aktibazio-tratamendua...karbono-zuntzakurrats erabakigarria da.
Karbono-zuntz gainazaleko mikroskopio elektronikoaren irudia
Karbono-zuntzak, errendimendu handiko zuntz-materialak, propietate erakargarri asko ditu. Batez ere karbonoz osatuta dago eta hari-egitura luzanga du. Gainazaleko egituraren ikuspuntutik, karbono-zuntzaren gainazala nahiko leuna da eta talde funtzional aktibo gutxiago ditu. Hori gertatzen da karbono-zuntzak prestatzean, tenperatura altuko karbonizazioak eta beste tratamendu batzuek karbono-zuntzen gainazala egoera geldoagoa agertzeagatik. Gainazaleko propietate honek hainbat erronka dakartza karbono-zuntz konpositeen prestaketan.
Gainazal leunak karbono-zuntzaren eta matrize-materialaren arteko lotura ahultzen du. Konpositeak prestatzean, zaila da matrize-materialak lotura sendoa sortzea gainazalean.karbono-zuntz, eta horrek material konposatuaren errendimendu orokorrean eragiten du. Bigarrenik, talde funtzional aktiboen faltak karbono-zuntzen eta matrize-materialen arteko erreakzio kimikoa mugatzen du. Horren ondorioz, bien arteko lotura gainazalekoa batez ere efektu fisikoetan oinarritzen da, hala nola txertatze mekanikoan, etab., eta askotan ez da nahikoa egonkorra izaten eta bereizteko joera du kanpoko indarren menpe dagoenean.
Karbono-zuntzezko oihalaren geruza arteko indartzearen diagrama eskematikoa, karbono nanohodien bidez
Arazo hauek konpontzeko, karbono-zuntzen aktibazio-tratamendua beharrezkoa da. Aktibatutakokarbono-zuntzakhainbat alderditan aldaketa nabarmenak erakusten.
Aktibazio-tratamenduak karbono-zuntzen gainazaleko zimurtasuna handitzen du. Oxidazio kimikoaren, plasma-tratamenduaren eta beste metodo batzuen bidez, zulo eta ildo txikiak grabatu daitezke karbono-zuntzen gainazalean, gainazala zimurtuz. Gainazal zimur honek karbono-zuntzaren eta substratu-materialaren arteko kontaktu-eremua handitzen du, eta horrek bien arteko lotura mekanikoa hobetzen du. Matrize-materiala karbono-zuntzari lotzen zaionean, hobeto txertatzen da egitura zimur horietan, lotura sendoagoa sortuz.
Aktibazio-tratamenduak erreaktibotasun handiko talde funtzional ugari sar ditzake karbono-zuntzaren gainazalean. Talde funtzional hauek kimikoki erreakziona dezakete matrize-materialeko dagokien talde funtzionalekin lotura kimikoak eratzeko. Adibidez, oxidazio-tratamenduak hidroxilo taldeak, karboxilo taldeak eta beste talde funtzional batzuk sar ditzake karbono-zuntzen gainazalean, eta hauek erreakziona dezakete...epoxierretxina matrizearen taldeak eta abar lotura kobalenteak eratzeko. Lotura kimiko honen indarra lotura fisikoarena baino askoz handiagoa da, eta horrek asko hobetzen du karbono-zuntzaren eta matrize-materialaren arteko lotura-indarra.
Karbono-zuntz aktibatuaren gainazaleko energia ere nabarmen handitzen da. Gainazaleko energiaren igoerak matrize-materialak karbono-zuntza errazten du bustitzeko, eta horrela, matrize-materialaren hedapena eta sartzea errazten du karbono-zuntzaren gainazalean. Konpositeak prestatzeko prozesuan, matrize-materiala modu uniformeagoan banatu daiteke karbono-zuntzen inguruan, egitura trinkoagoa osatzeko. Horrek ez ditu konposite-materialaren propietate mekanikoak hobetzen bakarrik, baita bere beste propietate batzuk ere, hala nola korrosioarekiko erresistentzia eta egonkortasun termikoa.
Karbono-zuntz aktibatuek abantaila ugari dituzte karbono-zuntz konpositeak prestatzeko.
Propietate mekanikoei dagokienez, aktibatuaren arteko lotura-indarrakarbono-zuntzaketa matrizearen materiala asko hobetzen da, eta horrek konpositeek tentsioak hobeto transferitzea ahalbidetzen du kanpoko indarren menpe daudenean. Horrek esan nahi du konpositeen propietate mekanikoak, hala nola erresistentzia eta modulua, nabarmen hobetzen direla. Adibidez, propietate mekaniko oso altuak behar dituen eremu aeroespazialean, karbono-zuntz aktibatuko konpositeekin egindako hegazkinen piezek hegaldi-karga handiagoak jasan ditzakete eta hegazkinen segurtasuna eta fidagarritasuna hobetu. Kirol-ondasunen arloan, hala nola bizikleta-markoetan, golf-makiletan, etab., karbono-zuntz aktibatuko konpositeek erresistentzia eta zurruntasun hobea eman dezakete, pisua murriztuz eta kirolarien esperientzia hobetuz.
Korrosioarekiko erresistentziari dagokionez, karbono-zuntz aktibatuen gainazalean talde funtzional erreaktiboen sarrerari esker, talde funtzional hauek lotura kimiko egonkorragoak sor ditzakete matrize-materialarekin, eta horrela konpositeen korrosioarekiko erresistentzia hobetzen dute. Ingurumen-baldintza gogor batzuetan, hala nola itsas ingurunean, industria kimikoan, etab., aktibatuakkarbono-zuntzezko konpositeakhobeto eutsi diezaioke korrosiboen higadurari eta zerbitzu-bizitza luzatu. Garrantzi handikoa da hau denbora luzez ingurune gogorretan erabiltzen diren ekipamendu eta egitura batzuentzat.
Egonkortasun termikoari dagokionez, karbono-zuntz aktibatuaren eta matrize-materialaren arteko lotura interfazial onak konpositeen egonkortasun termikoa hobetu dezake. Tenperatura altuko ingurunean, konpositeek propietate mekaniko eta dimentsio-egonkortasun hobeak mantentzen dituzte, eta deformazio eta kalte gutxiago jasaten dituzte. Horrek karbono-zuntz aktibatuaren konpositeek aplikazio-aukera zabalak dituzte tenperatura altuko aplikazioetan, hala nola automobilgintzako motorren piezetan eta hegazkingintzako motorren mutur beroen piezetan.
Prozesatzeko errendimenduari dagokionez, karbono zuntz aktibatuek gainazaleko jarduera handiagoa eta matrize-materialarekin bateragarritasun hobea dute. Horri esker, matrize-materiala errazagoa da karbono zuntzaren gainazalean infiltratzea eta sendatzea material konposatua prestatzean, eta horrela, prozesatzeko eraginkortasuna eta produktuaren kalitatea hobetzen dira. Aldi berean, karbono zuntz aktibatuzko konpositeen diseinu-gaitasuna ere hobetzen da, aplikazio desberdinetarako pertsonalizatzeko eta ingeniaritza-eskakizun konplexu ugari betetzeko aukera emanez.
Beraz, aktibazio tratamenduakarbono-zuntzakKarbono-zuntzezko konposite errendimendu handikoak prestatzeko lotura gakoa da. Aktibazio-tratamenduaren bidez, karbono-zuntzaren gainazaleko egitura hobetu daiteke gainazaleko zimurtasuna handitzeko, talde funtzional aktiboak sartzeko eta gainazaleko energia hobetzeko, karbono-zuntzaren eta matrize-materialaren arteko lotura-indarra hobetzeko, eta propietate mekaniko, korrosioarekiko erresistentzia, egonkortasun termiko eta prozesatzeko errendimendu bikainak dituzten karbono-zuntzezko konpositeak prestatzeko oinarriak ezartzeko. Zientziaren eta teknologiaren etengabeko aurrerapenarekin, uste da karbono-zuntzen aktibazio-teknologiak berritzen eta garatzen jarraituko duela, karbono-zuntzezko konpositeen aplikazio zabalerako laguntza sendoagoa eskainiz.
Shanghai Orisen Material Berrien Teknologia Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (whatsapp bidez ere bai)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Helbidea: 398. zk. New Green Road Xinbang herria Songjiang barrutia, Shanghai
Argitaratze data: 2024ko irailaren 4a