Fl-era tal-lum ta' avvanz teknoloġiku mgħaġġel, il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju qed jagħmlu isem għalihom infushom f'firxa wiesgħa ta' oqsma minħabba l-prestazzjoni superjuri tagħhom. Minn applikazzjonijiet ta' livell għoli fl-ajruspazju sal-bżonnijiet ta' kuljum ta' oġġetti sportivi, il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju wrew potenzjal kbir. Madankollu, biex jiġu ppreparati komposti tal-fibra tal-karbonju ta' prestazzjoni għolja, it-trattament ta' attivazzjoni ta'fibri tal-karbonjuhuwa pass kruċjali.
Stampa tal-mikroskopju elettroniku tal-wiċċ tal-fibra tal-karbonju
Il-fibra tal-karbonju, materjal tal-fibra ta' prestazzjoni għolja, għandha ħafna proprjetajiet attraenti. Hija magħmula prinċipalment minn karbonju u għandha struttura filamentarja tawwalija. Mill-perspettiva tal-istruttura tal-wiċċ, il-wiċċ tal-fibra tal-karbonju huwa relattivament lixx u għandu inqas gruppi funzjonali attivi. Dan minħabba l-fatt li matul il-preparazzjoni tal-fibri tal-karbonju, il-karbonizzazzjoni f'temperatura għolja u trattamenti oħra jagħmlu l-wiċċ tal-fibri tal-karbonju jippreżenta stat aktar inert. Din il-proprjetà tal-wiċċ ġġib magħha serje ta' sfidi għall-preparazzjoni ta' kompożiti tal-fibra tal-karbonju.
Il-wiċċ lixx jagħmel ir-rabta bejn il-fibra tal-karbonju u l-materjal matriċi dgħajfa. Fil-preparazzjoni ta' komposti, huwa diffiċli għall-materjal matriċi li jifforma rabta b'saħħitha fuq il-wiċċ tal-fibra tal-karbonju, li jaffettwa l-prestazzjoni ġenerali tal-materjal kompost. It-tieni nett, in-nuqqas ta' gruppi funzjonali attivi jillimita r-reazzjoni kimika bejn il-fibri tal-karbonju u l-materjali matriċi. Dan jagħmel ir-rabta interfaċċjali bejn it-tnejn tiddependi prinċipalment fuq effetti fiżiċi, bħal inkorporazzjoni mekkanika, eċċ., li ħafna drabi mhix stabbli biżżejjed u hija suxxettibbli għas-separazzjoni meta tkun soġġetta għal forzi esterni.
Dijagramma skematika tat-tisħiħ tas-saff intermedju tad-drapp tal-fibra tal-karbonju permezz ta' nanotubi tal-karbonju
Sabiex jiġu solvuti dawn il-problemi, isir neċessarju t-trattament ta' attivazzjoni tal-fibri tal-karbonju. Attivatfibri tal-karbonjujuru bidliet sinifikanti f'diversi aspetti.
It-trattament ta' attivazzjoni jżid il-ħruxija tal-wiċċ tal-fibri tal-karbonju. Permezz ta' ossidazzjoni kimika, trattament bil-plażma u metodi oħra, ħofor u skanalaturi żgħar jistgħu jiġu mnaqqxa fil-wiċċ tal-fibri tal-karbonju, u b'hekk il-wiċċ isir mhux maħdum. Dan il-wiċċ mhux maħdum iżid iż-żona ta' kuntatt bejn il-fibra tal-karbonju u l-materjal tas-sottostrat, u dan itejjeb ir-rabta mekkanika bejn it-tnejn. Meta l-materjal matriċi jkun imwaħħal mal-fibra tal-karbonju, ikun jista' jidħol aħjar f'dawn l-istrutturi mhux maħduma, u jifforma rabta aktar b'saħħitha.
It-trattament ta' attivazzjoni jista' jintroduċi abbundanza ta' gruppi funzjonali reattivi fuq il-wiċċ tal-fibra tal-karbonju. Dawn il-gruppi funzjonali jistgħu jirreaġixxu kimikament mal-gruppi funzjonali korrispondenti fil-materjal matriċi biex jiffurmaw rabtiet kimiċi. Pereżempju, it-trattament ta' ossidazzjoni jista' jintroduċi gruppi idrossiliċi, gruppi karbossiliċi u gruppi funzjonali oħra fuq il-wiċċ tal-fibri tal-karbonju, li jistgħu jirreaġixxu mal-epossidikugruppi fil-matriċi tar-reżina u oħrajn biex jiffurmaw rabtiet kovalenti. Is-saħħa ta' din it-twaħħil kimiku hija ħafna ogħla minn dik tat-twaħħil fiżiku, li ttejjeb ħafna s-saħħa tat-twaħħil interfaċċjali bejn il-fibra tal-karbonju u l-materjal tal-matriċi.
L-enerġija tal-wiċċ tal-fibra tal-karbonju attivata tiżdied ukoll b'mod sinifikanti. Iż-żieda fl-enerġija tal-wiċċ tagħmilha aktar faċli għall-fibra tal-karbonju biex tixxarrab mill-materjal matriċi, u b'hekk tiffaċilita t-tixrid u l-penetrazzjoni tal-materjal matriċi fuq il-wiċċ tal-fibra tal-karbonju. Fil-proċess tat-tħejjija tal-kompożiti, il-materjal matriċi jista' jkun imqassam b'mod aktar uniformi madwar il-fibri tal-karbonju biex jifforma struttura aktar densa. Dan mhux biss itejjeb il-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal kompost, iżda jtejjeb ukoll il-proprjetajiet l-oħra tiegħu, bħar-reżistenza għall-korrużjoni u l-istabbiltà termali.
Il-fibri tal-karbonju attivati għandhom diversi vantaġġi għall-preparazzjoni ta' komposti tal-fibra tal-karbonju.
F'termini ta' proprjetajiet mekkaniċi, is-saħħa tal-irbit interfaċjali bejn l-attivatfibri tal-karbonju...u l-materjal tal-matriċi huwa mtejjeb ħafna, li jippermetti lill-kompożiti jittrasferixxu aħjar l-istress meta jkunu soġġetti għal forzi esterni. Dan ifisser li l-proprjetajiet mekkaniċi tal-kompożiti bħas-saħħa u l-modulu huma mtejba b'mod sinifikanti. Pereżempju, fil-qasam aerospazjali, li jeħtieġ proprjetajiet mekkaniċi estremament għoljin, partijiet tal-inġenji tal-ajru magħmula b'kompożiti tal-fibra tal-karbonju attivat huma kapaċi jifilħu tagħbijiet ta' titjira akbar u jtejbu s-sikurezza u l-affidabbiltà tal-inġenju tal-ajru. Fil-qasam tal-oġġetti sportivi, bħal frejms tar-roti, klabbs tal-golf, eċċ., il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju attivat jistgħu jipprovdu saħħa u ebusija aħjar, filwaqt li jnaqqsu l-piż u jtejbu l-esperjenza tal-atleti.
F'termini ta' reżistenza għall-korrużjoni, minħabba l-introduzzjoni ta' gruppi funzjonali reattivi fuq il-wiċċ tal-fibri tal-karbonju attivat, dawn il-gruppi funzjonali jistgħu jiffurmaw twaħħil kimiku aktar stabbli mal-materjal tal-matriċi, u b'hekk itejbu r-reżistenza għall-korrużjoni tal-kompożiti. F'xi kundizzjonijiet ambjentali ħorox, bħall-ambjent tal-baħar, l-industrija kimika, eċċ., il-gruppi funzjonali attivatikomposti tal-fibra tal-karbonjujista' jirreżisti aħjar l-erożjoni tal-midja korrużiva u jestendi l-ħajja tas-servizz. Dan huwa ta' sinifikat kbir għal xi tagħmir u strutturi li jintużaw f'ambjenti ħorox għal żmien twil.
F'termini ta' stabbiltà termali, twaħħil interfaċjali tajjeb bejn il-fibra tal-karbonju attivata u l-materjal matriċi jista' jtejjeb l-istabbiltà termali tal-kompożiti. Taħt ambjent ta' temperatura għolja, il-kompożiti jistgħu jżommu proprjetajiet mekkaniċi u stabbiltà dimensjonali aħjar, u huma inqas suxxettibbli għal deformazzjoni u ħsara. Dan jagħmel il-kompożiti tal-fibra tal-karbonju attivata għandhom prospetti wesgħin ta' applikazzjoni f'applikazzjonijiet ta' temperatura għolja, bħal partijiet tal-magna tal-karozzi u partijiet hot end tal-magna tal-avjazzjoni.
F'termini ta' prestazzjoni tal-ipproċessar, il-fibri tal-karbonju attivati għandhom attività tal-wiċċ miżjuda u kompatibilità aħjar mal-materjal tal-matriċi. Dan jagħmilha aktar faċli għall-materjal tal-matriċi biex jinfiltra u jfejjaq fuq il-wiċċ tal-fibra tal-karbonju waqt il-preparazzjoni tal-materjal kompost, u b'hekk itejjeb l-effiċjenza tal-ipproċessar u l-kwalità tal-prodott. Fl-istess ħin, id-disinnabbiltà tal-kompożiti tal-fibra tal-karbonju attivata hija wkoll imtejba, li tippermettilhom jiġu personalizzati għal applikazzjonijiet differenti u jissodisfaw varjetà ta' rekwiżiti kumplessi tal-inġinerija.
Għalhekk, it-trattament ta' attivazzjoni ta'fibri tal-karbonjuhuwa ħolqa ewlenija fil-preparazzjoni ta' komposti tal-fibra tal-karbonju ta' prestazzjoni għolja. Permezz tat-trattament ta' attivazzjoni, l-istruttura tal-wiċċ tal-fibra tal-karbonju tista' tittejjeb biex tiżdied il-ħruxija tal-wiċċ, jiġu introdotti gruppi funzjonali attivi, u tittejjeb l-enerġija tal-wiċċ, sabiex tittejjeb is-saħħa tal-irbit interfaċċjali bejn il-fibra tal-karbonju u l-materjal tal-matriċi, u titqiegħed il-pedament għall-preparazzjoni ta' komposti tal-fibra tal-karbonju bi proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti, reżistenza għall-korrużjoni, stabbiltà termali u prestazzjoni tal-ipproċessar. Bil-progress kontinwu tax-xjenza u t-teknoloġija, huwa maħsub li t-teknoloġija tal-attivazzjoni tal-fibra tal-karbonju se tkompli tinnova u tiżviluppa, u tipprovdi appoġġ aktar b'saħħtu għall-applikazzjoni wiesgħa ta' komposti tal-fibra tal-karbonju.
Shanghai Orisen Teknoloġija ta' Materjali Ġodda Co., Ltd.
T: +86 18683776368 (ukoll whatsapp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Indirizz: NO.398 Triq il-Ħadra l-Ġdida, Belt Xinbang, Distrett ta' Songjiang, Shanghai
Ħin tal-posta: 04 ta' Settembru 2024