Metoda e trajtimit të sipërfaqes me fibër karboni

Data:2022-05-28 Burimi: Fiber Composites Shfletoni: 5204

Fibra e karbonit ka forcë të lartë specifike, modul specifik të lartë, rezistencë ndaj lodhjes, rezistencë ndaj korrozionit dhe veti të tjera të shkëlqyera, të përdorura gjerësisht në hapësirën ajrore, industrinë ushtarake, pajisjet sportive dhe fusha të tjera. Polimerizimi i përforcuar me fibër karboni

Fibra e karbonit ka forcë të lartë specifike, modul specifik të lartë, rezistencë ndaj lodhjes, rezistencë ndaj korrozionit dhe veti të tjera të shkëlqyera, të përdorura gjerësisht në hapësirën ajrore, industrinë ushtarake, pajisjet sportive dhe fusha të tjera. Vetitë mekanike të përbërjeve të matricës polimer të përforcuar me fibër karboni varen kryesisht nga vetitë e ndërfaqes midis fibrës së karbonit dhe matricës. Sidoqoftë, sipërfaqja e lëmuar e fibrës së karbonit, vetitë e larta emocionale dhe pak grupe funksionale aktive kimike rezultojnë në lidhje të dobët të ndërfaqes midis fibrës së karbonit dhe rrëshirës së matricës, dhe faza e ndërfaqes është shpesh lidhja e dobët e materialeve të përbëra. Mikrostruktura ndërfaqesore e kompoziteve të fibrave të karbonit është e lidhur ngushtë me vetitë ndërfaqesore. Polariteti sipërfaqësor i fibrës së karbonit në fund të fundit qëndron në morfologjinë sipërfaqësore të fibrës së karbonit dhe llojet e grupeve funksionale kimike. Si rritja e grupeve aktive ashtu edhe rritja e vrazhdësisë së sipërfaqes së fibrës së karbonit janë të favorshme për rritjen e energjisë sipërfaqësore të fibrës së karbonit. Karakteristikat fizike të sipërfaqes së fibrës së karbonit përfshijnë kryesisht morfologjinë e sipërfaqes, madhësinë dhe shpërndarjen e brazdës së sipërfaqes, vrazhdësinë e sipërfaqes, energjinë e lirë të sipërfaqes etj. Për sa i përket morfologjisë së sipërfaqes, në sipërfaqen e fibrës së karbonit ka shumë pore, gropa, papastërti dhe kristale, të cilat kanë një ndikim të madh në vetitë lidhëse të materialeve të përbëra. Reaktiviteti kimik i sipërfaqes së fibrës së karbonit është i lidhur ngushtë me përqendrimin e grupeve aktive, dhe këto grupe aktive janë kryesisht grupe funksionale që përmbajnë oksigjen si grupi i dritës, grupi i boshtit dhe grupi epoksi. Numri i grupeve funksionale në sipërfaqen e fibrës së karbonit varet nga metoda e trajtimit elektrokimik të sipërfaqes dhe shkalla ose temperatura e karbonizimit të fibrës. Për shembull, trajtimi me acid do t'i japë fibrave grupe funksionale të ndryshme sesa trajtimi me alkali, dhe për të njëjtat kushte trajtimi, sa më e lartë të jetë temperatura e karbonizimit, aq më pak grupe funksionale. Fibra e karbonit me modul të ulët në përgjithësi ka më shumë grupe funksionale për shkak të shkallës së ulët të karbonizimit, kështu që do të reagojë me grupin epoksi në përgatitjen e kompoziteve të matricës epoksi, ndërsa reagimi i sistemit të fibrave karboni me modul të lartë mund të injorohet, dhe fibra dhe rrëshira kryesisht kanë ndërveprim të dobët. Shumë studime kanë treguar se vetitë e ndërfaqes së kompoziteve mund të përmirësohen në mënyrë efektive duke modifikuar mikrostrukturën e ndërfaqes së kompoziteve me modifikimin e sipërfaqes së fibrës së karbonit, e cila është një nga pikat e nxehta të kërkimit në fushën e materialeve të veshjes me fibër karboni.