Бүгүнкү күндөгү технологиялык тездик менен өнүгүп жаткан доордо, көмүртек буласынан жасалган композиттер жогорку сапаттагы иштөөсүнүн аркасында кеңири тармактарда өз атын чыгарууда. Аэрокосмостогу жогорку класстагы колдонмолордон баштап, спорттук буюмдардын күнүмдүк муктаждыктарына чейин, көмүртек буласынан жасалган композиттер чоң потенциалды көрсөттү. Бирок, жогорку өндүрүмдүү көмүртек буласынан жасалган композиттерди даярдоо үчүн, активдештирүү ыкмасы колдонулат...көмүртек булаларымаанилүү кадам болуп саналат.
Көмүртек буласынын беттик электрондук микроскобунун сүрөтү
Көмүртек буласы, жогорку өндүрүмдүүлүктөгү була материалы, көптөгөн кызыктуу касиеттерге ээ. Ал негизинен көмүртектен турат жана узун жипче сымал түзүлүшкө ээ. Беттик түзүлүш жагынан алганда, көмүртек буласынын бети салыштырмалуу жылмакай жана активдүү функционалдык топтору азыраак. Бул көмүртек булаларын даярдоодо, жогорку температурадагы көмүрлөштүрүү жана башка иштетүүлөр көмүртек булаларынын бетин инерттүү абалда калтырат. Бул беттик касиет көмүртек буласынын композиттерин даярдоодо бир катар кыйынчылыктарды жаратат.
Жылмакай бет көмүртек буласы менен матрицалык материалдын ортосундагы байланышты алсыз кылат. Композиттерди даярдоодо матрицалык материалдын бетинде бекем байланыш түзүүсү кыйын.көмүртек буласы, бул композиттик материалдын жалпы иштешине таасир этет. Экинчиден, активдүү функционалдык топтордун жоктугу көмүртек булалары менен матрицалык материалдардын ортосундагы химиялык реакцияны чектейт. Бул экөөнүн ортосундагы интерфейстик байланышты негизинен механикалык кысуу сыяктуу физикалык таасирлерге таянат, ал көп учурда жетиштүү туруктуу эмес жана тышкы күчтөргө дуушар болгондо ажырап кетүүгө жакын.
Көмүртек буласынан жасалган кездемени көмүртек нанотүтүкчөлөрү менен катмар аралык бекемдөөнүн схемалык диаграммасы
Бул көйгөйлөрдү чечүү үчүн көмүртек булаларын активдештирүү жолу менен иштетүү зарыл болуп калат. Активдештирилгенкөмүртек булаларыбир нече аспектилерде олуттуу өзгөрүүлөрдү көрсөтөт.
Активдештирүү менен иштетүү көмүртек булаларынын бетинин оройлугун жогорулатат. Химиялык кычкылдануу, плазма менен иштетүү жана башка ыкмалар аркылуу көмүртек булаларынын бетине майда чуңкурларды жана оюктарды оюп, бетти орой кылып коюуга болот. Бул орой бет көмүртек буласы менен субстрат материалынын ортосундагы байланыш аянтын көбөйтөт, бул экөөнүн ортосундагы механикалык байланышты жакшыртат. Матрицалык материал көмүртек буласына туташканда, ал бул орой структураларга жакшыраак сиңип, күчтүү байланышты пайда кылат.
Активдештирүү менен иштетүү көмүртек буласынын бетинде көптөгөн реактивдүү функционалдык топторду киргизе алат. Бул функционалдык топтор матрица материалындагы тиешелүү функционалдык топтор менен химиялык жол менен реакцияга кирип, химиялык байланыштарды түзө алышат. Мисалы, кычкылдануу менен иштетүү көмүртек булаларынын бетинде гидроксил топторун, карбоксил топторун жана башка функционалдык топторду киргизе алат, алар менен реакцияга кириши мүмкүн.эпоксидчайыр матрицасындагы топтор жана башкалар коваленттик байланыштарды түзөт. Бул химиялык байланыштын күчү физикалык байланышка караганда алда канча жогору, бул көмүртек буласы менен матрица материалынын ортосундагы беттик байланыш күчүн бир топ жакшыртат.
Активдештирилген көмүр буласынын беттик энергиясы да бир топ жогорулайт. Беттик энергиянын көбөйүшү көмүр буласынын матрицалык материал менен нымдалышын жеңилдетет, ошону менен матрицалык материалдын көмүр буласынын бетине жайылышына жана сиңишине өбөлгө түзөт. Композиттерди даярдоо процессинде матрицалык материал көмүр булаларынын айланасына бирдей бөлүштүрүлүп, тыгызыраак структураны пайда кылууга болот. Бул композиттик материалдын механикалык касиеттерин гана жакшыртпастан, анын коррозияга туруктуулугу жана жылуулук туруктуулугу сыяктуу башка касиеттерин да жакшыртат.
Активдештирилген көмүр булалары көмүр буласынан жасалган композиттерди даярдоодо бир катар артыкчылыктарга ээ.
Механикалык касиеттери боюнча, активдештирилген заттардын ортосундагы беттик байланыш күчүкөмүртек булаларыжана матрицалык материал бир топ жакшыртылган, бул композиттерге тышкы күчтөргө дуушар болгондо чыңалууларды жакшыраак өткөрүүгө мүмкүндүк берет. Бул композиттердин бекемдик жана модуль сыяктуу механикалык касиеттери бир топ жакшырганын билдирет. Мисалы, өтө жогорку механикалык касиеттерди талап кылган аэрокосмос тармагында, активдештирилген көмүртек буласынан жасалган композиттерден жасалган учактын тетиктери чоңураак учуу жүктөмдөрүнө туруштук бере алат жана учактын коопсуздугун жана ишенимдүүлүгүн жогорулатат. Велосипед рамкалары, гольф таякчалары ж.б. сыяктуу спорттук товарлар тармагында активдештирилген көмүртек буласынан жасалган композиттер салмакты азайтып, спортчулардын тажрыйбасын жакшыртуу менен бирге жакшыраак бекемдикти жана катуулукту камсыздай алат.
Коррозияга туруктуулук жагынан алганда, активдештирилген көмүр булаларынын бетине реактивдүү функционалдык топтордун киришинен улам, бул функционалдык топтор матрицалык материал менен туруктуураак химиялык байланыш түзө алат, ошону менен композиттердин коррозияга туруктуулугун жакшыртат. Деңиз чөйрөсү, химия өнөр жайы ж.б. сыяктуу кээ бир катаал экологиялык шарттарда активдештирилгенкөмүртек буласынан жасалган композиттердат басуучу чөйрөнүн эрозиясына жакшыраак туруштук бере алат жана кызмат мөөнөтүн узарта алат. Бул катаал чөйрөдө узак убакыт бою колдонулган кээ бир жабдуулар жана курулмалар үчүн чоң мааниге ээ.
Термикалык туруктуулук жагынан алганда, активдештирилген көмүр буласы менен матрицалык материалдын ортосундагы жакшы интерфейстик байланыш композиттердин термикалык туруктуулугун жакшырта алат. Жогорку температурадагы чөйрөдө композиттер механикалык касиеттерди жана өлчөмдүк туруктуулукту жакшыраак сактай алышат жана деформацияга жана бузулууга азыраак дуушар болушат. Бул активдештирилген көмүр буласы композиттерин автомобиль кыймылдаткычтарынын тетиктери жана авиациялык кыймылдаткычтардын ысык учтары сыяктуу жогорку температурадагы колдонмолордо кеңири колдонуу келечегине ээ кылат.
Иштетүү көрсөткүчтөрү жагынан алганда, активдештирилген көмүр булаларынын беттик активдүүлүгү жогорулап, матрицалык материал менен жакшы шайкештикке ээ. Бул композиттик материалды даярдоо учурунда матрицалык материалдын көмүр буласынын бетине сиңип, кургап кетишин жеңилдетет, ошону менен иштетүүнүн натыйжалуулугун жана продукциянын сапатын жакшыртат. Ошол эле учурда, активдештирилген көмүр буласынан жасалган композиттердин конструкциялык мүмкүнчүлүгү да жогорулатылып, аларды ар кандай колдонмолор үчүн ыңгайлаштырууга жана ар кандай татаал инженердик талаптарга жооп берүүгө мүмкүндүк берет.
Ошондуктан, активдештирүү менен дарылоокөмүртек булаларыжогорку өндүрүмдүү көмүртек буласынан жасалган композиттерди даярдоодогу негизги звено болуп саналат. Активдештирүү аркылуу көмүртек буласынын беттик түзүлүшүн жакшыртууга болот, беттин оройлугун жогорулатууга, активдүү функционалдык топторду киргизүүгө жана беттик энергияны жакшыртууга болот, ошону менен көмүртек буласы менен матрицалык материалдын ортосундагы интерфейстик байланыш күчүн жакшыртууга болот жана эң сонун механикалык касиеттерге, коррозияга туруктуулукка, жылуулук туруктуулугуна жана иштетүү көрсөткүчтөрүнө ээ көмүртек буласынан жасалган композиттерди даярдоо үчүн негиз түзөт. Илимдин жана техниканын тынымсыз өнүгүшү менен көмүртек буласынан жасалган активдештирүү технологиясы көмүртек буласынан жасалган композиттерди кеңири колдонууга күчтүү колдоо көрсөтүп, инновацияларды жана өнүгүүнү улантат деп ишенишет.
Шанхай Орисен Жаңы Материалдык Технологиялар Ко., ЖЧКсы
M: +86 18683776368 (ошондой эле whatsapp)
Т:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Дареги: NO.398 Жаңы Жашыл Жол Синбанг Таун Сунцзян району, Шанхай
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 4-сентябры