Petsa :2022-05-28  Tinubdan: Fiber Composites

Ang lattice structure sa ideal nga graphite crystal iya sa hexagonal crystal system, nga usa ka multi-layer overlapping structure nga gilangkuban sa carbon atoms sa unom ka miyembro nga ring network structure. Sa unom ka miyembro nga singsing, ang mga atomo sa carbon anaa sa porma sa sp 2 hybrid

Batakang istruktura

Ang lattice structure sa sulundon nga graphite crystal iya sa hexagonal crystal system, nga gilangkuban sa carbon atoms nga gilangkuban sa unom ka miyembro nga ring network structure. Sa unom-ka-membro nga singsing, ang mga carbon atomo kay sp 2 hybridization anaa. Sa sp2 hybridization, adunay 1 2s electron ug 2 2p electron hybridization, pagporma sa tulo ka katumbas o lig-on nga mga talikala, ang bugkos gilay-on mao ang 0.1421nm, ang average nga bond enerhiya mao ang 627kJ/mol ug ang bugkos anggulo mao ang 120 sa usag usa.

Ang nahabilin nga puro nga 2p nga mga orbital sa parehas nga eroplano tul-id sa eroplano kung diin nahimutang ang tulo nga o bond, ug ang mga N-bond sa mga atomo sa carbon nga naglangkob sa N-bond parehas sa usag usa ug nagsapaw aron maporma ang usa ka dako nga N. -gapos; Ang non-localized nga mga electron sa n electron mahimong gawasnon nga molihok parallel sa eroplano, nga naghatag niini nga conductive properties. Makasuhop sila sa makita nga kahayag, nga maghimo sa graphite nga itom. Ang puwersa sa van der Waals tali sa mga graphite layer mas ubos pa kay sa valence bond force sulod sa mga layer. Ang gilay-on tali sa mga sapaw mao ang 0.3354nm, ug ang kusog sa bond mao ang 5.4kJ/mol. Ang mga layer sa graphite gi-staggered sa katunga sa hexagonal symmetry ug gisubli sa matag uban nga layer, nga nahimong ABAB.

Structure [4], ug gihatagan kini og self-lubrication ug interlayer internal nga abilidad, ingon sa gipakita sa Figure 2-5. Ang carbon fiber usa ka microcrystalline stone-ink material nga nakuha gikan sa organic fiber pinaagi sa carbonization ug graphitization.

Ang microstructure sa carbon fiber susama sa artipisyal nga graphite, nga iya sa istruktura sa polycrystalline chaotic graphite. Ang kalainan gikan sa graphite nga istruktura anaa sa dili regular nga paghubad ug pagtuyok tali sa atomic layer (tan-awa ang Figure 2-6). Ang unom ka elemento nga network covalent bond gigapos sa atomic layer sa - nga batakan parallel sa fiber axis. Busa, kasagarang gituohan nga ang carbon fiber gilangkuban sa usa ka disordered graphite structure ubay sa gitas-on sa fiber axis, nga miresulta sa usa ka taas kaayo nga axial tensile modulus. Ang lamellar nga istruktura sa graphite adunay mahinungdanon nga anisotropy, nga naghimo sa pisikal nga mga kabtangan niini nga nagpakita usab sa anisotropy.

Mga kabtangan ug aplikasyon sa carbon fiber

Ang carbon fiber mahimong bahinon sa filament, staple fiber, ug staple fiber. Ang mekanikal nga mga kabtangan gibahin sa kinatibuk-ang tipo ug high-performance nga tipo. Ang Kinatibuk-ang kusog sa carbon fiber mao ang 1000 MPa, ang modulus mga 10OGPa. Ang high-performance nga carbon fiber gibahin sa taas nga tipo sa kusog (kusog 2000MPa, modulus 250GPa) ug taas nga modelo (modulus labaw sa 300GPa). Ang kusog nga labaw sa 4000MPa gitawag usab nga ultra-high strength type; Kadtong adunay modulus nga labaw sa 450GPa gitawag nga ultra-high nga mga modelo. Sa pag-uswag sa industriya sa aerospace ug aviation, ang taas nga kalig-on ug taas nga elongation carbon fiber nagpakita, ug ang elongation niini labaw pa sa 2%. Ang dako nga kantidad mao ang polypropylene eye PAN-based carbon fiber. Ang carbon fiber adunay taas nga axial strength ug modulus, walay creep, maayo nga fatigue resistance, specific heat ug electrical conductivity tali sa non-metal ug metal, gamay nga coefficient sa thermal expansion, maayo nga corrosion resistance, low fiber density, ug maayo nga X-ray transmission. Bisan pa, ang resistensya sa epekto niini dili maayo ug dali nga madaot, ang oksihenasyon mahitabo sa ilawom sa aksyon sa kusog nga acid, ug ang carbonization sa metal, carburization, ug electrochemical corrosion mahitabo kung kini gihiusa sa metal. Ingon usa ka sangputanan, ang carbon fiber kinahanglan nga pagtratar sa nawong sa dili pa gamiton.