Méthode de traitement de surface en fibre de carbone

Date : 2022-05-28 Source : Composites de fibres Parcourir : 5204

La fibre de carbone a une résistance spécifique élevée, un module spécifique élevé, une résistance à la fatigue, une résistance à la corrosion et d'autres excellentes propriétés, largement utilisées dans l'aérospatiale, l'industrie militaire, les équipements sportifs et d'autres domaines. Polymérisation renforcée de fibres de carbone

La fibre de carbone a une résistance spécifique élevée, un module spécifique élevé, une résistance à la fatigue, une résistance à la corrosion et d'autres excellentes propriétés, largement utilisées dans l'aérospatiale, l'industrie militaire, les équipements sportifs et d'autres domaines. Les propriétés mécaniques des composites à matrice polymère renforcée de fibres de carbone dépendent largement des propriétés d'interface entre la fibre de carbone et la matrice. Cependant, la surface lisse de la fibre de carbone, les propriétés émotionnelles élevées et le peu de groupes fonctionnels actifs chimiques entraînent une faible liaison d'interface entre la fibre de carbone et la résine de la matrice, et la phase d'interface est souvent le maillon faible des matériaux composites. La microstructure interfaciale des composites en fibre de carbone est étroitement liée aux propriétés interfaciales. La polarité de surface de la fibre de carbone réside finalement dans la morphologie de surface de la fibre de carbone et les types de groupes fonctionnels chimiques. L'augmentation des groupes actifs et l'augmentation de la rugosité de la surface de la fibre de carbone sont propices à l'augmentation de l'énergie de surface de la fibre de carbone. Les propriétés physiques de surface de la fibre de carbone comprennent principalement la morphologie de surface, la taille et la distribution des rainures de surface, la rugosité de surface, l'énergie libre de surface, etc. En termes de morphologie de surface, il existe de nombreux pores, rainures, impuretés et cristaux à la surface de la fibre de carbone, qui ont une grande influence sur les propriétés de liaison des matériaux composites. La réactivité chimique de la surface de la fibre de carbone est étroitement liée à la concentration des groupes actifs, et ces groupes actifs sont principalement des groupes fonctionnels contenant de l'oxygène tels que le groupe léger, le groupe fuseau et le groupe époxy. Le nombre de groupes fonctionnels à la surface de la fibre de carbone dépend de la méthode de traitement électrochimique de surface et du degré ou de la température de carbonisation de la fibre. Par exemple, un traitement acide donnera à la fibre des groupes fonctionnels différents du traitement alcalin, et pour les mêmes conditions de traitement, plus la température de carbonisation est élevée, moins il y a de groupes fonctionnels. La fibre de carbone à faible module a généralement plus de groupes fonctionnels en raison de son faible degré de carbonisation, de sorte qu'elle réagira avec le groupe époxy dans la préparation de composites à matrice époxy, tandis que la réaction du système de fibre de carbone à module élevé peut être ignorée, et la fibre et la résine ont principalement une interaction faible. De nombreuses études ont montré que les propriétés d'interface des composites peuvent être efficacement améliorées en modifiant la microstructure d'interface des composites par modification de surface de la fibre de carbone, qui est l'un des points chauds de la recherche dans le domaine des matériaux de revêtement en fibre de carbone.