روش تصفیه سطح فیبر کربن

تاریخ: 28-05-2022 منبع: فیبر کامپوزیت مرور: 5204

فیبر کربن دارای استحکام ویژه بالا، مدول ویژه بالا، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر خوردگی و سایر خواص عالی است که به طور گسترده در هوافضا، صنایع نظامی، تجهیزات ورزشی و سایر زمینه ها استفاده می شود. پلیمریزاسیون تقویت شده با فیبر کربن

فیبر کربن دارای استحکام ویژه بالا، مدول ویژه بالا، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت در برابر خوردگی و سایر خواص عالی است که به طور گسترده در هوافضا، صنایع نظامی، تجهیزات ورزشی و سایر زمینه ها استفاده می شود. خواص مکانیکی کامپوزیت های ماتریس پلیمری تقویت شده با فیبر کربن تا حد زیادی به خواص رابط بین فیبر کربن و ماتریس بستگی دارد. با این حال، سطح صاف فیبر کربن، خواص احساسی بالا و تعداد کمی از گروه‌های عاملی فعال شیمیایی منجر به پیوند رابط ضعیف بین فیبر کربن و رزین ماتریس می‌شود و فاز رابط اغلب پیوند ضعیف مواد کامپوزیتی است. ریزساختار سطحی کامپوزیت های فیبر کربنی ارتباط نزدیکی با خواص سطحی دارد. قطبیت سطح فیبر کربن در نهایت در مورفولوژی سطح فیبر کربن و انواع گروه های عاملی شیمیایی نهفته است. هم افزایش گروه های فعال و هم افزایش زبری سطح فیبر کربن منجر به افزایش انرژی سطح فیبر کربن می شود. خواص فیزیکی سطح فیبر کربن عمدتاً شامل مورفولوژی سطح، اندازه و توزیع شیار سطح، زبری سطح، انرژی آزاد سطح و غیره است. از نظر مورفولوژی سطح، منافذ، شیارها، ناخالصی‌ها و کریستال‌های زیادی بر روی سطح فیبر کربن وجود دارد که تأثیر زیادی بر خواص پیوند مواد کامپوزیتی دارند. واکنش شیمیایی سطح فیبر کربن ارتباط نزدیکی با غلظت گروه‌های فعال دارد و این گروه‌های فعال عمدتاً گروه‌های عاملی حاوی اکسیژن مانند گروه سبک، گروه دوک و گروه اپوکسی هستند. تعداد گروه های عاملی روی سطح فیبر کربن به روش تصفیه الکتروشیمیایی سطح و درجه یا دمای کربنیزاسیون الیاف بستگی دارد. به عنوان مثال، تیمار اسیدی گروه‌های عملکردی متفاوتی را نسبت به تیمار قلیایی به فیبر می‌دهد و برای شرایط مشابه، هرچه دمای کربن‌شدن بالاتر باشد، گروه‌های عاملی کمتری خواهند داشت. فیبر کربن با مدول پایین به دلیل درجه کربنیزاسیون کم، عموماً دارای گروه های عملکردی بیشتری است، بنابراین در تهیه کامپوزیت های زمینه اپوکسی با گروه اپوکسی واکنش نشان می دهد، در حالی که واکنش سیستم فیبر کربن مدول بالا را می توان نادیده گرفت و الیاف و رزین را نادیده گرفت. عمدتاً تعامل ضعیفی دارند. بسیاری از مطالعات نشان داده اند که می توان با اصلاح ریزساختار رابط کامپوزیت ها با اصلاح سطح فیبر کربن که یکی از کانون های تحقیقاتی در زمینه مواد روکش فیبر کربنی است، خواص رابط کامپوزیت ها را بهبود بخشید.