An der haiteger Ära vum schnelle technologesche Fortschrëtt maachen sech Kuelefaserkompositter an enger breeder Palette vu Beräicher en Numm wéinst hirer iwwerleeëner Leeschtung. Vun High-End-Applikatiounen an der Loft- a Raumfaart bis zum deegleche Besoin vu Sportartikelen hunn Kuelefaserkompositter e grousst Potenzial gewisen. Fir awer héich performant Kuelefaserkompositter ze preparéieren, muss d'Aktivéierungsbehandlung vun ...Kuelefaserenass e wichtege Schrëtt.
Bild vum Elektronenmikroskop vun der Kuelefaseroberfläche
Kuelefaser, en héichperformant Fasermaterial, huet vill iwwerzeegend Eegeschaften. Si besteet haaptsächlech aus Kuelestoff a weist eng verlängert filamentfërmeg Struktur op. Wat d'Uewerflächenstruktur ugeet, ass d'Uewerfläch vun der Kuelefaser relativ glat a weist manner aktiv funktionell Gruppen op. Dëst ass doduerch bedingt, datt während der Virbereedung vu Kuelefaseren, Héichtemperatur-Karboniséierung an aner Behandlungen d'Uewerfläch vun de Kuelefaseren an en inerten Zoustand bréngen. Dës Uewerflächeneegeschaft bréngt eng Rei Erausfuerderunge fir d'Virbereedung vu Kuelefaserkompositen mat sech.
Déi glat Uewerfläch mécht d'Bindung tëscht Kuelefaser a Matrixmaterial schwaach. Bei der Virbereedung vu Kompositmaterial ass et schwéier fir d'Matrixmaterial eng staark Bindung op der Uewerfläch vum Material ze bilden.Kuelefaser, wat d'Gesamtperformance vum Kompositmaterial beaflosst. Zweetens limitéiert de Manktem u aktive funktionelle Gruppen déi chemesch Reaktioun tëscht Kuelefaseren a Matrixmaterialien. Dëst mécht datt d'Grenzflächenverbindung tëscht deenen zwee haaptsächlech op physikalesch Effekter baséiert, wéi mechanesch Anbettung, etc., déi dacks net stabil genuch ass a sech trennt wann se externen Kräften ausgesat ass.
Schematesch Diagramm vun der Zwëscheschichtverstäerkung vu Kuelefaserstoff mat Kuelestoffnanoröhrchen
Fir dës Problemer ze léisen, ass eng Aktivatiounsbehandlung vu Kuelefaseren néideg.Kuelefaserenweisen bedeitend Ännerungen a verschiddene Beräicher.
D'Aktivéierungsbehandlung erhéicht d'Uewerflächenrauheet vu Kuelefaseren. Duerch chemesch Oxidatioun, Plasmabehandlung an aner Methoden kënnen kleng Lächer a Rillen an d'Uewerfläch vu Kuelefaseren geätzt ginn, wouduerch d'Uewerfläch rauh gëtt. Dës rauh Uewerfläch erhéicht d'Kontaktfläch tëscht der Kuelefaser an dem Substratmaterial, wat d'mechanesch Bindung tëscht deenen zwee verbessert. Wann d'Matrixmaterial mat der Kuelefaser gebonnen ass, kann et sech besser an dës rauh Strukturen agebett an doduerch eng méi staark Bindung bilden.
D'Aktivéierungsbehandlung kann eng Villzuel vu reaktive funktionelle Gruppen op der Uewerfläch vun der Kuelefaser aféieren. Dës funktionell Gruppen kënne chemesch mat de korrespondéierende funktionelle Gruppen am Matrixmaterial reagéieren, fir chemesch Bindungen ze bilden. Zum Beispill kann d'Oxidatiounsbehandlung Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen an aner funktionell Gruppen op der Uewerfläch vu Kuelefaseren aféieren, déi mat de ... reagéiere kënnen.EpoxyGruppen an der Harzmatrix a sou weider fir kovalent Bindungen ze bilden. D'Stäerkt vun dëser chemescher Bindung ass vill méi héich wéi déi vun der physikalescher Bindung, wat d'Grenzflächenbindungsstäerkt tëscht der Kuelefaser an dem Matrixmaterial däitlech verbessert.
D'Uewerflächenenergie vun der Aktivkuelefaser klëmmt och däitlech. D'Erhéijung vun der Uewerflächenenergie mécht et méi einfach fir d'Kuelefaser vum Matrixmaterial naass ze ginn, wat d'Verbreedung an d'Penetratioun vum Matrixmaterial op der Uewerfläch vun der Kuelefaser erliichtert. Beim Prozess vun der Virbereedung vu Kompositmaterial kann d'Matrixmaterial méi gläichméisseg ronderëm d'Kuelefasere verdeelt ginn, fir eng méi dicht Struktur ze bilden. Dëst verbessert net nëmmen déi mechanesch Eegeschafte vum Kompositmaterial, mä och seng aner Eegeschaften, wéi Korrosiounsbeständegkeet an thermesch Stabilitéit.
Aktivkuelefaseren hunn eng Rei Virdeeler fir d'Hierstellung vu Kuelefaserkompositen.
Wat d'mechanesch Eegeschafte ugeet, ass d'Grenzflächenbindungsstäerkt tëscht dem aktivéiertenKuelefaserenan d'Matrixmaterial gëtt däitlech verbessert, wat et de Kompositen erméiglecht, Spannungen besser ofzewéckelen, wa se externen Kräfte ausgesat sinn. Dëst bedeit, datt déi mechanesch Eegeschafte vu Kompositen, wéi z. B. Stäerkt a Modul, däitlech verbessert ginn. Zum Beispill, am Raumfaartberäich, wou extrem héich mechanesch Eegeschafte verlaangt ginn, kënnen Fligerdeeler, déi aus Aktivkuelefaser-Kompositen hiergestallt ginn, méi héije Fluchbelaaschtungen aushalen an d'Sécherheet an d'Zouverlässegkeet vum Fliger verbesseren. Am Beräich vun de Sportartikelen, wéi z. B. Vëlosrahmen, Golfschläger, etc., kënnen Aktivkuelefaser-Kompositen eng besser Stäerkt a Steifheet bidden, wärend se gläichzäiteg d'Gewiicht reduzéieren an d'Erfahrung vun den Athleten verbesseren.
Wat d'Korrosiounsbeständegkeet ugeet, kënnen dës funktionell Gruppen duerch d'Aféierung vu reaktive funktionelle Gruppen op der Uewerfläch vun Aktivkuelefaseren eng méi stabil chemesch Bindung mam Matrixmaterial bilden, wouduerch d'Korrosiounsbeständegkeet vun de Kompositmaterial verbessert gëtt. Ënner e puer haarde Ëmweltbedingungen, wéi zum Beispill am Mieresëmfeld, an der chemescher Industrie, etc., kann den Aktivkuelefaser...Kuelefaser-Kompositenkann der Erosioun vu korrosive Medien besser widderstoen an d'Liewensdauer verlängeren. Dëst ass vu grousser Bedeitung fir verschidden Ausrüstungen a Strukturen, déi laang Zäit an haarden Ëmfeld benotzt ginn.
Wat d'thermesch Stabilitéit ugeet, kann eng gutt Grenzflächenverbindung tëscht Aktivkuelefaser a Matrixmaterial d'thermesch Stabilitéit vu Kompositmaterialien verbesseren. Ënner héijen Temperaturen kënnen d'Kompositmaterialien besser mechanesch Eegeschaften a dimensional Stabilitéit behalen a si manner ufälleg fir Deformatiounen a Schued. Dëst mécht d'Aktivkuelefaserkompositmaterialien zu breede Méiglechkeeten fir Uwendungen bei héijen Temperaturen, wéi z. B. an Autosmotordeeler an Hot-End-Deeler fir Loftfaartmotoren.
Wat d'Veraarbechtungsleistung ugeet, hunn d'Aktivkuelefaseren eng erhéicht Uewerflächenaktivitéit a besser Kompatibilitéit mam Matrixmaterial. Dëst mécht et méi einfach fir d'Matrixmaterial sech op der Uewerfläch vun der Kuelefaser während der Virbereedung vum Kompositmaterial anzedréinen an auszehärten, wat d'Veraarbechtungseffizienz an d'Produktqualitéit verbessert. Gläichzäiteg gëtt och d'Designéierbarkeet vun den Aktivkuelefaserkompositen verbessert, sou datt se fir verschidden Uwendungen ugepasst kënne ginn an eng Villfalt vu komplexen Ingenieursufuerderungen erfëllt kënne ginn.
Dofir ass d'AktivéierungsbehandlungKuelefaserenass e Schlësselelement an der Virbereedung vun héichperformante Kuelefaserkompositen. Duerch d'Aktivéierungsbehandlung kann d'Uewerflächenstruktur vun der Kuelefaser verbessert ginn, fir d'Uewerflächenrauheet ze erhéijen, aktiv funktionell Gruppen anzeféieren an d'Uewerflächenenergie ze verbesseren, fir d'Grenzflächenbindungsstäerkt tëscht der Kuelefaser an dem Matrixmaterial ze verbesseren an d'Grondlag fir d'Virbereedung vu Kuelefaserkompositen mat exzellente mechaneschen Eegeschaften, Korrosiounsbeständegkeet, thermescher Stabilitéit a Veraarbechtungsleistung ze leeën. Mam kontinuéierleche Fortschrëtt vun der Wëssenschaft an der Technologie gëtt ugeholl, datt d'Kuelefaseraktivéierungstechnologie weider innovativ a weiderentwéckelt gëtt, wat eng méi staark Ënnerstëtzung fir déi breet Uwendung vu Kuelefaserkompositen bitt.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (och WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adress: NO.398 New Green Road, Xinbang Town, Songjiang Distrikt, Shanghai
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 04.09.2024