Koolstofvezel oppervlaktebehandelingsmethode

Datum:28-05-2022 Bron: Fiber Composites Blader: 5204

Koolstofvezel heeft een hoge specifieke sterkte, hoge specifieke modulus, weerstand tegen vermoeidheid, corrosieweerstand en andere uitstekende eigenschappen, die veel worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de militaire industrie, sportuitrusting en andere gebieden. Met koolstofvezel versterkte polymerisatie

Koolstofvezel heeft een hoge specifieke sterkte, hoge specifieke modulus, weerstand tegen vermoeidheid, corrosieweerstand en andere uitstekende eigenschappen, die veel worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, de militaire industrie, sportuitrusting en andere gebieden. De mechanische eigenschappen van koolstofvezelversterkte polymeermatrixcomposieten hangen grotendeels af van de interface-eigenschappen tussen koolstofvezel en matrix. Het gladde oppervlak van koolstofvezel, hoge emotionele eigenschappen en weinig chemisch actieve functionele groepen resulteren echter in een zwakke grensvlakbinding tussen koolstofvezel en matrixhars, en de grensvlakfase is vaak de zwakke schakel van composietmaterialen. De grensvlakmicrostructuur van koolstofvezelcomposieten hangt nauw samen met de grensvlakeigenschappen. De oppervlaktepolariteit van koolstofvezel ligt uiteindelijk in de oppervlaktemorfologie van koolstofvezel en de soorten chemische functionele groepen. Zowel de toename van actieve groepen als de toename van de ruwheid van koolstofvezeloppervlak zijn bevorderlijk voor de toename van koolstofvezeloppervlakte-energie. Oppervlaktefysische eigenschappen van koolstofvezel omvatten voornamelijk oppervlaktemorfologie, oppervlaktegroefgrootte en -verdeling, oppervlakteruwheid, oppervlaktevrije energie enzovoort. In termen van oppervlaktemorfologie zijn er veel poriën, groeven, onzuiverheden en kristallen op het oppervlak van koolstofvezel, die een grote invloed hebben op de hechtingseigenschappen van composietmaterialen. De chemische reactiviteit van koolstofvezeloppervlak hangt nauw samen met de concentratie van actieve groepen, en deze actieve groepen zijn voornamelijk zuurstofbevattende functionele groepen zoals lichte groep, spindelgroep en epoxygroep. Het aantal functionele groepen op het oppervlak van koolstofvezel hangt af van de elektrochemische behandelingsmethode aan het oppervlak en de mate of temperatuur van vezelcarbonisatie. Zuurbehandeling zal vezels bijvoorbeeld andere functionele groepen geven dan alkalibehandeling, en voor dezelfde behandelingsomstandigheden geldt: hoe hoger de carbonisatietemperatuur, hoe minder functionele groepen. Koolstofvezel met lage modulus heeft over het algemeen meer functionele groepen vanwege de lage mate van carbonisatie, dus het zal reageren met de epoxygroep bij de bereiding van epoxymatrixcomposieten, terwijl de reactie van koolstofvezelsysteem met hoge modulus kan worden genegeerd, en de vezel en hars hebben voornamelijk een zwakke interactie. Veel studies hebben aangetoond dat de interface-eigenschappen van composieten effectief kunnen worden verbeterd door de interface-microstructuur van composieten te wijzigen door oppervlaktemodificatie van koolstofvezel, wat een van de onderzoekshotspots is op het gebied van koolstofvezelbekledingsmaterialen.