Kulfiber overfladebehandlingsmetode

Dato:2022-05-28 Kilde: Fiber Composites Gennemse: 5204

Kulfiber har høj specifik styrke, højt specifikt modul, træthedsbestandighed, korrosionsbestandighed og andre fremragende egenskaber, der er meget udbredt i rumfart, militærindustri, sportsudstyr og andre områder. Kulfiberforstærket polymerisation

Kulfiber har høj specifik styrke, højt specifikt modul, træthedsbestandighed, korrosionsbestandighed og andre fremragende egenskaber, der er meget udbredt i rumfart, militærindustri, sportsudstyr og andre områder. De mekaniske egenskaber af kulfiberforstærkede polymermatrixkompositter afhænger i høj grad af grænsefladeegenskaberne mellem kulfiber og matrix. Imidlertid resulterer den glatte overflade af kulfiber, høje følelsesmæssige egenskaber og få kemisk aktive funktionelle grupper i svag grænsefladebinding mellem kulfiber og matrixharpiks, og grænsefladefasen er ofte det svage led af kompositmaterialer. Grænseflademikrostrukturen af ​​kulfiberkompositter er tæt forbundet med grænsefladeegenskaberne. Kulfibers overfladepolaritet ligger i sidste ende i overflademorfologien af ​​kulfiber og typerne af kemiske funktionelle grupper. Både forøgelsen af ​​aktive grupper og forøgelsen af ​​ruheden af ​​kulfiberoverfladen er befordrende for forøgelsen af ​​kulfiberoverfladeenergien. Overfladefysiske egenskaber af kulfiber omfatter hovedsageligt overflademorfologi, overfladerillestørrelse og -fordeling, overfladeruhed, overfladefri energi og så videre. Med hensyn til overflademorfologi er der mange porer, riller, urenheder og krystaller på overfladen af ​​kulfiber, som har stor indflydelse på kompositmaterialers bindingsegenskaber. Den kemiske reaktivitet af kulfiberoverfladen er tæt forbundet med koncentrationen af ​​aktive grupper, og disse aktive grupper er hovedsageligt oxygenholdige funktionelle grupper såsom let gruppe, spindelgruppe og epoxygruppe. Antallet af funktionelle grupper på overfladen af ​​kulfiber afhænger af den elektrokemiske overfladebehandlingsmetode og graden eller temperaturen af ​​fiberforkulning. For eksempel vil syrebehandling give fibre andre funktionelle grupper end alkalibehandling, og for de samme behandlingsbetingelser, jo højere forkulningstemperaturen er, jo færre funktionelle grupper. Kulfiber med lavt modul har generelt flere funktionelle grupper på grund af dets lave karboniseringsgrad, så det vil reagere med epoxygruppe ved fremstilling af epoxymatrixkompositter, mens reaktionen af ​​kulfibersystem med høj modul kan ignoreres, og fiberen og harpiksen har primært svag interaktion. Mange undersøgelser har vist, at kompositters grænsefladeegenskaber effektivt kan forbedres ved at ændre grænseflademikrostrukturen af ​​kompositter ved overflademodifikation af kulfiber, som er et af forskningshotspots inden for kulfiberbeklædningsmaterialer.