Yn it hjoeddeiske tiidrek fan rappe technologyske foarútgong meitsje koalstofvezelkompositen in namme foar harsels yn in breed skala oan fjilden fanwegen har superieure prestaasjes. Fan high-end tapassingen yn 'e loftfeart oant de deistige behoeften fan sportartikelen hawwe koalstofvezelkompositen in grut potinsjeel sjen litten. Om hege prestaasjes koalstofvezelkompositen te meitsjen, is aktivearringsbehandeling fan lykwols...koalstofvezelsis in krúsjale stap.
Foto fan in elektronenmikroskoop fan in koalstoffiber-oerflak
Koalstofvezel, in heechweardige fezelmateriaal, hat in protte oansprekkende eigenskippen. It bestiet benammen út koalstof en hat in langwerpige filamentfoarmige struktuer. Fanút it eachpunt fan 'e oerflakstruktuer is it oerflak fan koalstofvezel relatyf glêd en hat minder aktive funksjonele groepen. Dit komt troch it feit dat tidens de tarieding fan koalstofvezels, hege-temperatuer karbonisaasje en oare behannelingen it oerflak fan koalstofvezels in mear inerte steat jouwe. Dizze oerflakeigenskip bringt in searje útdagings mei foar de tarieding fan koalstofvezelkompositen.
It glêde oerflak makket de bân tusken koalstofvezel en matrixmateriaal swak. By de tarieding fan kompositen is it lestich foar it matrixmateriaal om in sterke bân te foarmjen op it oerflak fan itkoalstoffiber, wat ynfloed hat op de algemiene prestaasjes fan it gearstalde materiaal. Twadder beheint it ûntbrekken fan aktive funksjonele groepen de gemyske reaksje tusken koalstofvezels en matriksmaterialen. Dit makket dat de tuskenflakbining tusken de twa benammen ôfhinklik is fan fysike effekten, lykas meganyske ynbêding, ensfh., dy't faak net stabyl genôch is en gefoelich is foar skieding as se ûnderwurpen wurde oan eksterne krêften.
Skematysk diagram fan tuskenlaachfersterking fan koalstofvezeldoek troch koalstofnanobuizen
Om dizze problemen op te lossen, wurdt aktivearringsbehandeling fan koalstofvezels needsaaklik. Aktivearrekoalstofvezelswichtige feroarings sjen litte yn ferskate aspekten.
Aktivaasjebehanneling fergruttet de oerflakteruwheid fan koalstofvezels. Troch gemyske oksidaasje, plasmabehanneling en oare metoaden kinne lytse putjes en groeven yn it oerflak fan koalstofvezels etst wurde, wêrtroch it oerflak rûch wurdt. Dit rûge oerflak fergruttet it kontaktgebiet tusken de koalstofvezel en it substraatmateriaal, wat de meganyske ferbining tusken de twa ferbetteret. As it matrixmateriaal oan 'e koalstofvezel ferbûn is, is it better yn steat om himsels yn dizze rûge struktueren te ynbêdzjen, wêrtroch in sterkere ferbining ûntstiet.
De aktivearringsbehanneling kin in oerfloed oan reaktive funksjonele groepen yntrodusearje op it oerflak fan 'e koalstofvezel. Dizze funksjonele groepen kinne gemysk reagearje mei de oerienkommende funksjonele groepen yn it matrixmateriaal om gemyske biningen te foarmjen. Bygelyks, oksidaasjebehanneling kin hydroxylgroepen, karboksylgroepen en oare funksjonele groepen yntrodusearje op it oerflak fan koalstofvezels, dy't kinne reagearje mei deepoxygroepen yn 'e harsmatrix en sa fierder om kovalente bannen te foarmjen. De sterkte fan dizze gemyske binding is folle heger as dy fan fysike binding, wat de ynterface-bânsterkte tusken de koalstofvezel en it matrixmateriaal sterk ferbetteret.
De oerflakte-enerzjy fan 'e aktivearre koalstofvezel nimt ek signifikant ta. De tanimming fan oerflakte-enerzjy makket it makliker foar de koalstofvezel om wiet te wurden troch it matrixmateriaal, wêrtroch't de fersprieding en penetraasje fan it matrixmateriaal op it oerflak fan 'e koalstofvezel makliker wurdt. Yn it proses fan it tarieden fan kompositen kin it matrixmateriaal evenrediger ferdield wurde om 'e koalstofvezels hinne om in tichtere struktuer te foarmjen. Dit ferbetteret net allinich de meganyske eigenskippen fan it kompositmateriaal, mar ferbetteret ek syn oare eigenskippen, lykas korrosjebestriding en termyske stabiliteit.
Aktivearre koalstofvezels hawwe meardere foardielen foar de tarieding fan koalstofvezelkompositen.
Wat meganyske eigenskippen oanbelanget, is de sterkte fan 'e tuskenflakbân tusken de aktivearrekoalstofvezelsen it matriksmateriaal is sterk ferbettere, wêrtroch't de kompositen spanningen better oerdrage kinne as se ûnderwurpen wurde oan eksterne krêften. Dit betsjut dat de meganyske eigenskippen fan kompositen lykas sterkte en modulus signifikant ferbettere binne. Bygelyks, yn 'e loftfeartsektor, dy't ekstreem hege meganyske eigenskippen fereasket, binne fleantúchûnderdielen makke mei aktivearre koalstofvezelkompositen yn steat om gruttere flechtbelastingen te wjerstean en de feiligens en betrouberens fan it fleantúch te ferbetterjen. Op it mêd fan sportartikelen, lykas fytsframes, golfclubs, ensfh., kinne aktivearre koalstofvezelkompositen bettere sterkte en stivens leverje, wylst se gewicht ferminderje en de ûnderfining fan 'e atleten ferbetterje.
Wat korrosjebestriding oanbelanget, kinne dizze funksjonele groepen, troch de ynfiering fan reaktive funksjonele groepen op it oerflak fan aktivearre koalstofvezels, in stabiler gemyske ferbining foarmje mei it matrixmateriaal, wêrtroch't de korrosjebestriding fan 'e kompositen ferbettere wurdt. Yn guon rûge miljeu-omstannichheden, lykas de marine-omjouwing, gemyske yndustry, ensfh., kin de aktivearrekoalstoffiberkompositenkin de eroazje fan korrosive media better wjerstean en de libbensdoer ferlingje. Dit is fan grut belang foar guon apparatuer en struktueren dy't lange tiid yn rûge omjouwings brûkt wurde.
Wat termyske stabiliteit oanbelanget, kin in goede tuskenflakbining tusken aktivearre koalstofvezel en matrixmateriaal de termyske stabiliteit fan kompositen ferbetterje. Under hege temperatueromjouwings kinne de kompositen bettere meganyske eigenskippen en dimensjonele stabiliteit behâlde, en binne se minder gefoelich foar deformaasje en skea. Dit makket dat de aktivearre koalstofvezelkompositen brede tapassingsperspektiven hawwe yn hege temperatuertapassingen, lykas ûnderdielen fan automotoren en hot-end-ûnderdielen fan loftfeartmotoren.
Wat ferwurkingsprestaasjes oanbelanget, hawwe de aktivearre koalstofvezels ferhege oerflakaktiviteit en bettere kompatibiliteit mei it matrixmateriaal. Dit makket it makliker foar it matrixmateriaal om te infiltrearjen en te ferhurdzjen op it oerflak fan 'e koalstofvezel tidens de tarieding fan it gearstalde materiaal, wêrtroch't de ferwurkingseffisjinsje en produktkwaliteit ferbettere wurde. Tagelyk wurdt de ûntwerpberens fan 'e aktivearre koalstofvezelkompositen ek ferbettere, wêrtroch't se oanpast wurde kinne foar ferskate tapassingen en foldwaan kinne oan in ferskaat oan komplekse technyske easken.
Dêrom, aktivearringsbehandeling fankoalstofvezelsis in wichtige skeakel yn 'e tarieding fan hege prestaasjes koalstofvezelkompositen. Troch de aktivearringsbehanneling kin de oerflakstruktuer fan koalstofvezel ferbettere wurde om de oerflakteruwheid te fergrutsjen, aktive funksjonele groepen yn te fieren en de oerflakenerzjy te ferbetterjen, om sa de ynterfacebondingsterkte tusken koalstofvezel en matrixmateriaal te ferbetterjen, en de basis te lizzen foar de tarieding fan koalstofvezelkompositen mei poerbêste meganyske eigenskippen, korrosjebestriding, termyske stabiliteit en ferwurkingsprestaasjes. Mei de trochgeande foarútgong fan wittenskip en technology wurdt leaud dat koalstofvezelaktivearringstechnology sil trochgean mei ynnovearjen en ûntwikkeljen, en sterkere stipe sil jaan foar de brede tapassing fan koalstofvezelkompositen.
Shanghai Orisen Nije Materiaaltechnology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (ek whatsapp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adres: NO.398 Nije Griene Dyk Xinbang Stêd Songjiang Distrikt, Shanghai
Pleatsingstiid: 4 septimber 2024