Ածխածնի մանրաթելից մակերեսային մշակման մեթոդ

Ամսաթիվ՝ 2022-05-28 Աղբյուր՝ Fiber Composites Թերթել՝ 5204

Ածխածնի մանրաթելն ունի բարձր հատուկ ուժ, բարձր հատուկ մոդուլ, հոգնածության դիմադրություն, կոռոզիոն դիմադրություն և այլ հիանալի հատկություններ, որոնք լայնորեն օգտագործվում են օդատիեզերական, ռազմական արդյունաբերության, սպորտային սարքավորումների և այլ ոլորտներում: Ածխածնի մանրաթելից ուժեղացված պոլիմերացում

Ածխածնի մանրաթելն ունի բարձր հատուկ ուժ, բարձր հատուկ մոդուլ, հոգնածության դիմադրություն, կոռոզիոն դիմադրություն և այլ հիանալի հատկություններ, որոնք լայնորեն օգտագործվում են օդատիեզերական, ռազմական արդյունաբերության, սպորտային սարքավորումների և այլ ոլորտներում: Ածխածնի մանրաթելերով ամրացված պոլիմերային մատրիցային կոմպոզիտների մեխանիկական հատկությունները մեծապես կախված են ածխածնային մանրաթելի և մատրիցայի միջերեսային հատկություններից: Այնուամենայնիվ, ածխածնային մանրաթելի հարթ մակերեսը, բարձր հուզական հատկությունները և քիմիական ակտիվ ֆունկցիոնալ խմբերը հանգեցնում են ածխածնի մանրաթելի և մատրիցային խեժի միջև միջերեսի թույլ կապի, և միջերեսային փուլը հաճախ կոմպոզիտային նյութերի թույլ օղակն է: Ածխածնային մանրաթելային կոմպոզիտների միջերեսային միկրոկառուցվածքը սերտորեն կապված է միջերեսային հատկությունների հետ: Ածխածնային մանրաթելի մակերեսային բևեռականությունը, ի վերջո, կայանում է ածխածնային մանրաթելի մակերեսային մորֆոլոգիայի և քիմիական ֆունկցիոնալ խմբերի տեսակների մեջ: Ե՛վ ակտիվ խմբերի ավելացումը, և՛ ածխածնային մանրաթելերի մակերեսի կոշտության ավելացումը նպաստում են ածխածնային մանրաթելերի մակերեսային էներգիայի ավելացմանը։ Ածխածնային մանրաթելի մակերևութային ֆիզիկական հատկությունները հիմնականում ներառում են մակերևույթի ձևաբանություն, մակերևույթի ակոսի չափը և բաշխումը, մակերեսի կոշտությունը, մակերևույթի ազատ էներգիան և այլն: Մակերեւույթի մորֆոլոգիայի առումով ածխածնային մանրաթելի մակերեսին կան բազմաթիվ ծակոտիներ, ակոսներ, կեղտեր և բյուրեղներ, որոնք մեծ ազդեցություն ունեն կոմպոզիտային նյութերի կապող հատկությունների վրա։ Ածխածնային մանրաթելերի մակերեսի քիմիական ռեակտիվությունը սերտորեն կապված է ակտիվ խմբերի կոնցենտրացիայի հետ, և այդ ակտիվ խմբերը հիմնականում թթվածին պարունակող ֆունկցիոնալ խմբեր են, ինչպիսիք են թեթև խումբը, սպինդի խումբը և էպոքսիդային խումբը: Ածխածնային մանրաթելի մակերևույթի ֆունկցիոնալ խմբերի քանակը կախված է մակերևույթի էլեկտրաքիմիական մշակման մեթոդից և մանրաթելերի կարբոնացման աստիճանից կամ ջերմաստիճանից: Օրինակ, թթվային մշակումը կտա մանրաթելին տարբեր ֆունկցիոնալ խմբեր, քան ալկալային մշակումը, և բուժման նույն պայմանների դեպքում, որքան բարձր է ածխաթթվային ջերմաստիճանը, այնքան քիչ ֆունկցիոնալ խմբեր: Ցածր մոդուլի ածխածնային մանրաթելն ընդհանուր առմամբ ունի ավելի շատ ֆունկցիոնալ խմբեր՝ ածխաջրածինության ցածր աստիճանի պատճառով, ուստի այն արձագանքելու է էպոքսիդային խմբի հետ էպոքսիդային մատրիցային կոմպոզիտների պատրաստման ժամանակ, մինչդեռ բարձր մոդուլի ածխածնային մանրաթելային համակարգի արձագանքը կարող է անտեսվել, իսկ մանրաթելն ու խեժը։ հիմնականում թույլ փոխազդեցություն ունեն: Բազմաթիվ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ կոմպոզիտների միջերեսային հատկությունները կարող են արդյունավետորեն բարելավվել՝ փոփոխելով կոմպոզիտների միջերեսային միկրոկառուցվածքը՝ ածխածնային մանրաթելերի մակերևույթի ձևափոխման միջոցով, որը ածխածնային մանրաթելից ծածկող նյութերի ոլորտում հետազոտական ​​թեժ կետերից մեկն է: