Dyddiad :2022-05-28  Ffynhonnell: Fiber Composites

Mae strwythur dellt y grisial graffit delfrydol yn perthyn i'r system grisial hecsagonol, sef strwythur gorgyffwrdd aml-haen sy'n cynnwys atomau carbon mewn strwythur rhwydwaith cylch chwe-aelod. Yn y cylch chwe aelod, mae'r atomau carbon ar ffurf hybrid sp 2

Strwythur sylfaenol

Mae strwythur dellt y grisial graffit delfrydol yn perthyn i'r system grisial hecsagonol, sy'n cynnwys atomau carbon sy'n cynnwys strwythur rhwydwaith cylch chwe-aelod. Yn y cylch chwe-aelod, mae'r atomau carbon yn sp 2 hybridization yn bodoli. Mewn hybrideiddio sp2, mae hybridization electron 1 2s a 2 2c o electronau, gan ffurfio tri o fondiau cryf cyfatebol, pellter y bond yw 0.1421nm, egni cyfartalog y bond yw 627kJ/mol ac onglau'r bond yw 120 ei gilydd.

Mae'r orbitalau 2p pur sy'n weddill yn yr un plân yn berpendicwlar i'r plân lle mae'r tri bond o wedi'u lleoli, ac mae bondiau N yr atomau carbon sy'n ffurfio'r bond N yn gyfochrog â'i gilydd ac yn gorgyffwrdd i ffurfio N mawr -bond; Gall yr electronau nad ydynt yn lleol ar yr electron n symud yn gyfochrog yn rhydd â'r plân, gan roi priodweddau dargludol iddo. Gallant amsugno golau gweladwy, gan wneud graffit yn ddu. Mae'r grym van der Waals rhwng yr haenau graffit yn llawer llai na'r grym bond falens o fewn yr haenau. Y gofod rhwng yr haenau yw 0.3354nm, ac egni'r bond yw 5.4kJ/mol. Mae'r haenau graffit yn cael eu gwasgaru gan hanner y cymesuredd hecsagonol a'u hailadrodd ym mhob haen arall, gan ffurfio ABAB.

Strwythur [4], a'i gynysgaeddu â hunan-iro a gallu mewnol interlayer, fel y dangosir yn Ffigur 2-5. Mae ffibr carbon yn ddeunydd inc carreg microgrisialog a geir o ffibr organig trwy garboneiddio a graffiteiddio.

Mae microstrwythur ffibr carbon yn debyg i graffit artiffisial, sy'n perthyn i strwythur graffit anhrefnus polycrystalline. Mae'r gwahaniaeth o'r strwythur graffit yn gorwedd yn y cyfieithiad afreolaidd a'r cylchdro rhwng yr haenau atomig (gweler Ffigur 2-6). Mae'r bond cofalent rhwydwaith chwe elfen wedi'i rwymo yn yr haen atomig o - sydd yn y bôn yn gyfochrog â'r echelin ffibr. Felly, credir yn gyffredinol bod ffibr carbon yn cynnwys strwythur graffit anhrefnus ar hyd uchder yr echelin ffibr, gan arwain at fodwlws tynnol echelinol uchel iawn. Mae gan adeiledd lamellar graffit anisotropi sylweddol, sy'n golygu bod ei briodweddau ffisegol hefyd yn dangos anisotropi.

Priodweddau a chymwysiadau ffibr carbon

Gellir rhannu ffibr carbon yn ffilament, ffibr stwffwl, a ffibr stwffwl. Rhennir y priodweddau mecanyddol yn fath cyffredinol a math perfformiad uchel. Cryfder ffibr carbon Cyffredinol yw 1000 MPa, mae'r modwlws tua 10OGPa. Rhennir ffibr carbon perfformiad uchel yn fath cryfder uchel (cryfder 2000MPa, modwlws 250GPa) a model uchel (modwlws uwchlaw 300GPa). Gelwir cryfder mwy na 4000MPa hefyd yn fath cryfder uwch-uchel; Gelwir y rhai sydd â modwlws sy'n fwy na 450GPa yn fodelau uwch-uchel. Gyda datblygiad y diwydiant awyrofod a hedfan, cryfder uchel a ffibr carbon elongation uchel wedi ymddangos, ac mae ei elongation yn fwy na 2%. Y swm mawr yw llygad polypropylen ffibr carbon sy'n seiliedig ar PAN. Mae gan ffibr carbon gryfder echelinol uchel a modwlws, dim ymgripiad, ymwrthedd blinder da, dargludedd gwres a thrydanol penodol rhwng anfetel a metel, cyfernod ehangu thermol bach, ymwrthedd cyrydiad da, dwysedd ffibr isel, a thrawsyriant pelydr-X da. Fodd bynnag, mae ei wrthwynebiad effaith yn wael ac yn hawdd ei niweidio, mae ocsidiad yn digwydd o dan weithred asid cryf, ac mae carbonization metel, carburization, a chorydiad electrocemegol yn digwydd pan gaiff ei gyfuno â metel. O ganlyniad, rhaid trin wyneb ffibr carbon cyn ei ddefnyddio.