Метад апрацоўкі паверхні з вугляроднага валакна

Дата: 2022-05-28 Крыніца: Fibre Composites Прагляд: 5204

Вугляроднае валакно валодае высокай удзельнай трываласцю, высокім удзельным модулем, устойлівасцю да стомленасці, устойлівасцю да карозіі і іншымі выдатнымі ўласцівасцямі, шырока выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай, ваеннай прамысловасці, спартыўным абсталяванні і іншых галінах. Узмоцненая полімерызацыі вугляродным валакном

Вугляроднае валакно валодае высокай удзельнай трываласцю, высокім удзельным модулем, устойлівасцю да стомленасці, устойлівасцю да карозіі і іншымі выдатнымі ўласцівасцямі, шырока выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай, ваеннай прамысловасці, спартыўным абсталяванні і іншых галінах. Механічныя ўласцівасці армаваных вугляродным валакном палімерных матрычных кампазітаў у значнай ступені залежаць ад уласцівасцей інтэрфейсу паміж вугляродным валакном і матрыцай. Аднак гладкая паверхня вугляроднага валакна, высокія эмацыйныя ўласцівасці і невялікая колькасць хімічных актыўных функцыянальных груп прыводзяць да слабой сувязі паміж вугляродным валакном і матрычнай смалой, а фаза інтэрфейсу часта з'яўляецца слабым звяном кампазітных матэрыялаў. Памежная мікраструктура кампазітных матэрыялаў з вугляроднага валакна цесна звязана з памежнымі ўласцівасцямі. Палярнасць паверхні вугляроднага валакна ў канчатковым рахунку заключаецца ў марфалогіі паверхні вугляроднага валакна і тыпах хімічных функцыянальных груп. Як павелічэнне актыўных груп, так і павелічэнне шурпатасці паверхні вугляроднага валакна спрыяюць павелічэнню павярхоўнай энергіі вугляроднага валакна. Фізічныя ўласцівасці паверхні вугляроднага валакна ў асноўным ўключаюць марфалогію паверхні, памер і размеркаванне паверхневых канаў, шурпатасць паверхні, свабодную энергію паверхні і гэтак далей. З пункту гледжання марфалогіі паверхні, на паверхні вугляроднага валакна шмат пор, баразёнак, прымешак і крышталяў, якія аказваюць вялікі ўплыў на злучныя ўласцівасці кампазітных матэрыялаў. Хімічная рэакцыйная здольнасць паверхні вугляроднага валакна цесна звязана з канцэнтрацыяй актыўных груп, і гэтыя актыўныя групы ў асноўным з'яўляюцца кіслародзмяшчальнымі функцыянальнымі групамі, такімі як лёгкая група, група шпіндзеля і эпаксідная група. Колькасць функцыянальных груп на паверхні вугляроднага валакна залежыць ад метаду электрахімічнай апрацоўкі паверхні і ступені або тэмпературы карбанізацыі валакна. Напрыклад, апрацоўка кіслатой дасць валакну розныя функцыянальныя групы, чым апрацоўка шчолаччу, і пры аднолькавых умовах апрацоўкі чым вышэй тэмпература карбанізацыі, тым менш функцыянальных груп. Нізкамодульнае вугляроднае валакно звычайна мае больш функцыянальных груп з-за нізкай ступені карбанізацыі, таму яно будзе ўступаць у рэакцыю з эпаксіднай групай пры падрыхтоўцы эпаксідных матрычных кампазітаў, у той час як рэакцыю сістэмы вугляроднага валакна з высокім модулем можна ігнараваць, а валакно і смала у асноўным маюць слабое ўзаемадзеянне. Многія даследаванні паказалі, што ўласцівасці інтэрфейсу кампазітаў могуць быць эфектыўна палепшаны шляхам змены мікраструктуры інтэрфейсу кампазітаў шляхам мадыфікацыі паверхні вугляроднага валакна, якое з'яўляецца адной з гарачых кропак даследаванняў у галіне матэрыялаў для ашалёўкі з вугляроднага валакна.