Karbonfiber overflatebehandlingsmetode

Dato:2022-05-28 Kilde: Fiber Composites Bla gjennom: 5204

Karbonfiber har høy spesifikk styrke, høy spesifikk modul, tretthetsmotstand, korrosjonsmotstand og andre utmerkede egenskaper, mye brukt i romfart, militær industri, sportsutstyr og andre felt. Karbonfiberforsterket polymerisering

Karbonfiber har høy spesifikk styrke, høy spesifikk modul, tretthetsmotstand, korrosjonsmotstand og andre utmerkede egenskaper, mye brukt i romfart, militær industri, sportsutstyr og andre felt. De mekaniske egenskapene til karbonfiberforsterkede polymermatrisekompositter avhenger i stor grad av grensesnittegenskapene mellom karbonfiber og matrise. Imidlertid resulterer den glatte overflaten av karbonfiber, høye emosjonelle egenskaper og få kjemisk aktive funksjonelle grupper i svak grensesnittbinding mellom karbonfiber og matriseharpiks, og grensesnittfasen er ofte det svake leddet til komposittmaterialer. Grensesnittmikrostrukturen til karbonfiberkompositter er nært knyttet til grensesnittegenskapene. Overflatepolariteten til karbonfiber ligger til syvende og sist i overflatemorfologien til karbonfiber og typene kjemiske funksjonelle grupper. Både økningen av aktive grupper og økningen av ruhet av karbonfiberoverflaten bidrar til økningen av karbonfiberoverflateenergien. Overflatefysiske egenskaper til karbonfiber inkluderer hovedsakelig overflatemorfologi, overflatesporstørrelse og fordeling, overflateruhet, overflatefri energi og så videre. Når det gjelder overflatemorfologi, er det mange porer, riller, urenheter og krystaller på overflaten av karbonfiber, som har stor innflytelse på bindingsegenskapene til komposittmaterialer. Den kjemiske reaktiviteten til karbonfiberoverflaten er nært knyttet til konsentrasjonen av aktive grupper, og disse aktive gruppene er hovedsakelig oksygenholdige funksjonelle grupper som lett gruppe, spindelgruppe og epoksygruppe. Antall funksjonelle grupper på overflaten av karbonfiber avhenger av den elektrokjemiske overflatebehandlingsmetoden og graden eller temperaturen av fiberkarbonisering. For eksempel vil syrebehandling gi fiber andre funksjonelle grupper enn alkalibehandling, og for de samme behandlingsforholdene, jo høyere karboniseringstemperatur, jo færre funksjonelle grupper. Karbonfiber med lav modul har generelt mer funksjonelle grupper på grunn av sin lave karboniseringsgrad, så den vil reagere med epoksygruppe ved fremstilling av epoksymatrisekompositter, mens reaksjonen til karbonfibersystemet med høy modul kan ignoreres, og fiberen og harpiksen har hovedsakelig svak interaksjon. Mange studier har vist at grensesnittegenskapene til kompositter effektivt kan forbedres ved å modifisere grensesnittmikrostrukturen til kompositter ved overflatemodifisering av karbonfiber, som er en av forskningshotspotene innen karbonfiberkledningsmaterialer.