1. Predobrada površinskog filca od karbonskih vlakana
Prije površinske obrade i modifikacije, površinski filc od karbonskih vlakana prvo je potrebno prethodno obraditi kako bi se uklonile površinske nečistoće i mrlje od ulja. To obično uključuje sljedeće korake:
Čišćenje: Koristite organska otapala kao što su alkohol, octena kiselina ili aceton da obrišete ili namočite površinu filca od ugljičnih vlakana kako biste uklonili masnoću, prašinu, asfalt i druge nečistoće. Ovaj korak osigurava čistoću površinskog filca od karbonskih vlakana i osigurava čistu osnovu za kasniju obradu.
Ohrapavljavanje površine: Kako bi se osiguralo bolje prianjanje i impregnacija, površinski filc od karbonskih vlakana treba ohrapaviti. To se može postići laganim brušenjem površine filca od karbonskih vlakana mehaničkim sredstvima, kao što je brusni papir ili brusilica, kako bi se povećala hrapavost površine. Hrapava površina pomaže u povećanju sile vezivanja između karbonskih vlakana i materijala matrice i poboljšava učinkovitost kompozitnog materijala.
Predoksidacija na niskim temperaturama: U nekim slučajevima, površinski filc od karbonskih vlakana također treba prethodno oksidirati. Svrha predoksidacije je cikliziranje linearnih molekularnih lanaca u sirovom vlaknu u strukturu otpornu na toplinu kako bi se osiguralo da ono neće izgorjeti ili topiti tijekom naknadnog procesa karbonizacije na visokoj temperaturi i izbjeći taljenje i filamentaciju. Ovaj korak se obično provodi u dušiku ili zraku, a dehidracija vlakana se postiže kontrolom brzine i vremena zagrijavanja. Pre-oksidacija na zraku pogodnija je za reakciju dehidracije.
2. Površinska obrada površinskog filca od karbonskih vlakana
Svrha površinske obrade je povećanje hrapavosti površinski filc od karbonskih vlakana i poboljšati njegovo kontaktno područje i snagu vezivanja s materijalom matrice. Često korištene metode površinske obrade uključuju:
Metoda kemijske oksidacije: Koristite oksidanse za oksidaciju površine karbonska vlakna za stvaranje funkcionalnih skupina koje sadrže kisik, povećanje polariteta površine i poboljšanje kompatibilnosti s materijalima matrice.
Metoda elektrokemijske oksidacije: U otopini elektrolita, površina karbonskih vlakana se oksidira primjenom električne struje kako bi se stvorio jednoličniji sloj oksida.
Metoda obrade plazmom: Koristite plazmu za bombardiranje površine karbonskih vlakana kako biste izazvali jetkanje i oksidaciju površine, povećavajući hrapavost površine i aktivnost.
3. Modificiranje površinskog filca od karbonskih vlakana
Modifikacijski tretman ima za cilj dodatno poboljšati svojstva sučelja između karbonskih vlakana i materijale matrice uvođenjem specifičnih funkcionalnih skupina ili tvari. Uobičajene metode modifikacije uključuju:
Modifikacija premaza: Premazivanje sloja materijala za premazivanje sa specifičnim svojstvima, kao što su polimeri, metali ili keramika, na površini filca od karbonskih vlakana kako bi se poboljšala njegova otpornost na trošenje, otpornost na koroziju ili toplinsku vodljivost.
Modifikacija cijepljenja: cijepljenje molekularnih lanaca sa specifičnim svojstvima na površinu ugljičnih vlakana kroz kemijske reakcije, čime se mijenjaju njegova površinska kemijska svojstva i pojačava sila vezivanja sučelja s materijalom matrice.
Modifikacija kompozita: kompozitna ugljična vlakna s drugim materijalima (kao što su nanočestice, ugljikove nanocijevi, itd.) kako bi se formirali kompozitni materijali s izvrsnim svojstvima, dodatno poboljšavajući performanse ugljičnih vlakana.
4. Naknadna obrada i procjena učinka
Nakon površinske obrade i modifikacije, površinska prostirka od ugljičnih vlakana mora proći naknadnu obradu i procjenu učinkovitosti kako bi se osiguralo da zadovoljava zahtjeve uporabe.
Naknadna obrada: Očistite i osušite modificirani površinski filc od karbonskih vlakana kako biste uklonili ostatke i nečistoće nastale tijekom procesa obrade.
Procjena učinka: Upotrijebite niz eksperimentalnih metoda za procjenu učinka modificirane površinske prostirke od ugljičnih vlakana, uključujući čvrstoću povezivanja sučelja, mehanička svojstva, toplinska svojstva itd. Na temelju rezultata ocjenjivanja, procesi obrade i modifikacije površine mogu se optimizirati i prilagoditi za bolje performanse.
5. Napomene
Tijekom površinske obrade i modifikacije površinskog filca od ugljičnih vlakana morate obratiti pozornost na sljedeće točke:
Odaberite odgovarajuće metode liječenja i modifikatore kako biste osigurali optimalne učinke liječenja i modifikacije.
Kontrolirajte parametre kao što su temperatura i vrijeme tijekom obrade i modifikacije kako biste izbjegli oštećenje karbonskih vlakana.
Obrađeni površinski filc od karbonskih vlakana temeljito se pere i suši kako bi se uklonili ostaci i nečistoće. Provedite strogu procjenu učinka na modificiranom površinskom filcu od karbonskih vlakana kako biste bili sigurni da zadovoljava zahtjeve uporabe.
Površinska obrada i modifikacija površinskog pusta od karbonskih vlakana složen je i delikatan proces koji zahtijeva sveobuhvatno razmatranje više čimbenika kako bi se postigao najbolji učinak poboljšanja performansi. Kroz razumne metode obrade i modifikacije, sila povezivanja međusklopa između karbonskih vlakana i materijala matrice može se značajno poboljšati, ukupna izvedba kompozitnog materijala može se poboljšati i može se pružiti snažna potpora za široku primjenu karbonskih vlakana.
Prethodno
