1. Pretratarea pâslei suprafeței din fibră de carbon
Înainte de tratarea și modificarea suprafeței, pâslă de suprafață din fibră de carbon mai întâi trebuie tratat în prealabil pentru a îndepărta impuritățile de suprafață și petele de ulei. Aceasta implică de obicei următorii pași:
Curățare: Folosiți solvenți organici precum alcool, acid acetic sau acetonă pentru a șterge sau a înmuia suprafața din fibră de carbon pentru a îndepărta grăsimea, praful, asfaltul și alți contaminanți. Acest pas asigură curățenia suprafeței din fibră de carbon simțită și oferă o bază curată pentru prelucrarea ulterioară.
Asgroparea suprafeței: Pentru a oferi o aderență și o impregnare mai bune, pâsla de suprafață a fibrei de carbon trebuie să fie rugoasă. Acest lucru poate fi realizat prin șlefuirea ușoară a suprafeței din fibră de carbon simțită prin mijloace mecanice, cum ar fi șmirghel sau o polizor, pentru a crește rugozitatea suprafeței. Suprafața rugoasă ajută la îmbunătățirea forței de legătură dintre fibra de carbon și materialul matricei și îmbunătățește performanța materialului compozit.
Preoxidare la temperatură scăzută: În unele cazuri, suprafața din fibră de carbon trebuie, de asemenea, preoxidată. Scopul pre-oxidării este de a cicliza lanțurile moleculare liniare din fibra brută într-o structură rezistentă la căldură pentru a se asigura că nu se va arde sau nu se va topi în timpul procesului de carbonizare la temperatură ridicată ulterior și pentru a evita topirea și filamentarea. Această etapă se realizează de obicei în azot sau aer, iar deshidratarea fibrelor se realizează prin controlul vitezei de încălzire și a timpului de încălzire. Preoxidarea în aer este mai favorabilă reacției de deshidratare.
2. Tratamentul suprafeței pâslăi din fibră de carbon
Scopul tratamentului de suprafață este de a crește rugozitatea pâslă de suprafață din fibră de carbon și să-și îmbunătățească zona de contact și forța de legătură cu materialul matricei. Metodele de tratare a suprafețelor utilizate în mod obișnuit includ:
Metoda de oxidare chimică: Folosiți oxidanți pentru a oxida suprafața fibre de carbon pentru a genera grupuri funcționale care conțin oxigen, pentru a crește polaritatea suprafeței și pentru a îmbunătăți compatibilitatea cu materialele matricei.
Metoda de oxidare electrochimică: Într-o soluție de electrolit, suprafața fibrei de carbon este oxidată prin aplicarea curentului electric pentru a genera un strat de oxid mai uniform.
Metoda de tratare cu plasmă: Folosiți plasmă pentru a bombarda suprafața fibrei de carbon pentru a provoca gravarea și oxidarea suprafeței, crescând rugozitatea și activitatea suprafeței.
3. Tratamentul de modificare a pâslei suprafeței din fibră de carbon
Tratamentul de modificare are ca scop îmbunătățirea în continuare a proprietăților interfeței dintre fibra de carbon și materialele matricei prin introducerea de grupe sau substanțe funcționale specifice. Metodele comune de modificare includ:
Modificarea acoperirii: Acoperirea unui strat de materiale de acoperire cu proprietăți specifice, cum ar fi polimeri, metale sau ceramică, pe suprafața din fibră de carbon simțită pentru a-i îmbunătăți rezistența la uzură, rezistența la coroziune sau conductivitatea termică.
Modificarea grefei: Altoirea lanțurilor moleculare cu proprietăți specifice pe suprafața fibrei de carbon prin reacții chimice, modificându-i astfel proprietățile chimice de suprafață și sporind forța de legare a interfeței cu materialul matricei.
Modificare compozită: Fibră de carbon compozită cu alte materiale (cum ar fi nanoparticule, nanotuburi de carbon etc.) pentru a forma materiale compozite cu proprietăți excelente, îmbunătățind și mai mult performanța fibrei de carbon.
4. Post-procesare și evaluarea performanței
După tratarea și modificarea suprafeței, covorașul din fibră de carbon trebuie să fie supus unei evaluări post-procesare și a performanței pentru a se asigura că îndeplinește cerințele de utilizare.
Post-procesare: Curățați și uscați suprafața din fibră de carbon modificată pentru a îndepărta reziduurile și impuritățile generate în timpul procesului de tratare.
Evaluarea performanței: Utilizați o serie de metode experimentale pentru a evalua performanța covorașului de suprafață din fibră de carbon modificat, inclusiv rezistența interfeței de legătură, proprietățile mecanice, proprietățile termice etc. Pe baza rezultatelor evaluării, procesele de tratament și modificare a suprafeței pot fi optimizate și ajustate. pentru o performanță mai bună.
5. Lucruri de remarcat
În timpul procesului de tratare a suprafeței și modificare a pâslei suprafeței din fibră de carbon, trebuie să acordați atenție următoarelor puncte:
Alegeți metode de tratament și modificatori adecvate pentru a asigura efecte optime de tratament și modificare.
Controlați parametri precum temperatura și timpul în timpul procesării și modificării pentru a evita deteriorarea fibrelor de carbon.
Pâsla de suprafață din fibră de carbon tratată este spălată și uscată temeinic pentru a îndepărta reziduurile și impuritățile. Efectuați o evaluare strictă a performanței pe suprafața din fibră de carbon modificată pentru a vă asigura că îndeplinește cerințele de utilizare.
Tratarea suprafeței și modificarea pâslei suprafeței din fibră de carbon este un proces complex și delicat care necesită o luare în considerare cuprinzătoare a mai multor factori pentru a obține cel mai bun efect de îmbunătățire a performanței. Prin metode rezonabile de tratament și modificare, forța de legătură între fibra de carbon și materialul matricei poate fi îmbunătățită semnificativ, performanța generală a materialului compozit poate fi îmbunătățită și poate fi asigurat un suport puternic pentru aplicarea largă a fibrei de carbon.
Anterior
