Karbon fiber yüzey işleme yöntemi

Tarih:2022-05-28 Kaynak: Fiber Kompozitler Gözat: 5204

Karbon fiber, havacılık, askeri sanayi, spor ekipmanları ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan yüksek özgül mukavemete, yüksek özgül modüle, yorulma direncine, korozyon direncine ve diğer mükemmel özelliklere sahiptir. Karbon fiber takviyeli polimerizasyon

Karbon fiber, havacılık, askeri sanayi, spor ekipmanları ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan yüksek özgül mukavemete, yüksek özgül modüle, yorulma direncine, korozyon direncine ve diğer mükemmel özelliklere sahiptir. Karbon fiber takviyeli polimer matris kompozitlerinin mekanik özellikleri büyük ölçüde karbon fiber ve matris arasındaki arayüz özelliklerine bağlıdır. Bununla birlikte, karbon fiberin pürüzsüz yüzeyi, yüksek duygusal özellikler ve az sayıda kimyasal aktif fonksiyonel grup, karbon fiber ve matris reçine arasında zayıf arayüz bağına neden olur ve arayüz fazı genellikle kompozit malzemelerin zayıf halkasıdır. Karbon fiber kompozitlerin arayüz mikro yapısı, arayüz özellikleri ile yakından ilgilidir. Karbon fiberin yüzey polaritesi, nihayetinde karbon fiberin yüzey morfolojisinde ve kimyasal fonksiyonel grup tiplerinde yatmaktadır. Hem aktif grupların artması hem de karbon fiber yüzeyinin pürüzlülüğünün artması, karbon fiber yüzey enerjisinin artmasına yardımcı olur. Karbon fiberin yüzey fiziksel özellikleri temel olarak yüzey morfolojisini, yüzey yiv boyutunu ve dağılımını, yüzey pürüzlülüğünü, yüzey serbest enerjisini vb. içerir. Yüzey morfolojisi açısından, karbon fiberin yüzeyinde birçok gözenek, oluk, safsızlık ve kristal bulunur ve bunlar kompozit malzemelerin bağlanma özellikleri üzerinde büyük etkiye sahiptir. Karbon fiber yüzeyinin kimyasal reaktivitesi, aktif grupların konsantrasyonu ile yakından ilgilidir ve bu aktif gruplar, ışık grubu, iğ grubu ve epoksi grubu gibi esas olarak oksijen içeren fonksiyonel gruplardır. Karbon fiber yüzeyindeki fonksiyonel grupların sayısı, yüzey elektrokimyasal işlem yöntemine ve fiber karbonizasyonun derecesine veya sıcaklığına bağlıdır. Örneğin, asit işlemi, elyafa alkali işleminden farklı fonksiyonel gruplar verecektir ve aynı işlem koşulları için, karbonizasyon sıcaklığı ne kadar yüksekse, o kadar az fonksiyonel grup vardır. Düşük modüllü karbon fiber, düşük karbonizasyon derecesi nedeniyle genellikle daha fonksiyonel gruplara sahiptir, bu nedenle epoksi matris kompozitlerin hazırlanmasında epoksi grubu ile reaksiyona girerken, yüksek modüllü karbon fiber sisteminin reaksiyonu göz ardı edilebilir ve fiber ve reçine çoğunlukla zayıf etkileşime sahiptir. Birçok çalışma, karbon fiber kaplama malzemeleri alanındaki araştırma noktalarından biri olan karbon fiberin yüzey modifikasyonu ile kompozitlerin arayüz mikro yapısını değiştirerek, kompozitlerin arayüz özelliklerinin etkili bir şekilde iyileştirilebileceğini göstermiştir.