Metode perawatan permukaan serat karbon

Tanggal:28-05-2022 Sumber: Serat Komposit Telusuri: 5204

Serat karbon memiliki kekuatan spesifik yang tinggi, modulus spesifik yang tinggi, ketahanan lelah, ketahanan terhadap korosi dan sifat unggul lainnya, banyak digunakan di ruang angkasa, industri militer, peralatan olahraga, dan bidang lainnya. Polimerisasi yang diperkuat serat karbon

Serat karbon memiliki kekuatan spesifik yang tinggi, modulus spesifik yang tinggi, ketahanan lelah, ketahanan terhadap korosi dan sifat unggul lainnya, banyak digunakan di ruang angkasa, industri militer, peralatan olahraga, dan bidang lainnya. Sifat mekanik komposit matriks polimer yang diperkuat serat karbon sangat bergantung pada sifat antarmuka antara serat karbon dan matriks. Namun, permukaan serat karbon yang halus, sifat emosional yang tinggi dan sedikit gugus fungsi aktif kimia menghasilkan ikatan antarmuka yang lemah antara serat karbon dan resin matriks, dan fase antarmuka seringkali merupakan tautan lemah dari bahan komposit. Struktur mikro antarmuka komposit serat karbon terkait erat dengan sifat antarmuka. Polaritas permukaan serat karbon pada akhirnya terletak pada morfologi permukaan serat karbon dan jenis gugus fungsi kimia. Peningkatan gugus aktif dan peningkatan kekasaran permukaan serat karbon kondusif untuk peningkatan energi permukaan serat karbon. Sifat fisik permukaan serat karbon terutama meliputi morfologi permukaan, ukuran dan distribusi alur permukaan, kekasaran permukaan, energi bebas permukaan dan sebagainya. Dari segi morfologi permukaan, terdapat banyak pori, alur, pengotor dan kristal pada permukaan serat karbon, yang memiliki pengaruh besar pada sifat ikatan material komposit. Reaktivitas kimia permukaan serat karbon terkait erat dengan konsentrasi gugus aktif, dan gugus aktif ini terutama mengandung gugus fungsi yang mengandung oksigen seperti gugus cahaya, gugus spindel, dan gugus epoksi. Jumlah gugus fungsi pada permukaan serat karbon bergantung pada metode perlakuan elektrokimia permukaan dan derajat atau suhu karbonisasi serat. Misalnya, perlakuan asam akan memberikan serat gugus fungsi yang berbeda dari perlakuan alkali, dan untuk kondisi perlakuan yang sama, semakin tinggi suhu karbonisasi, semakin sedikit gugus fungsi. Serat karbon modulus rendah umumnya memiliki gugus fungsi yang lebih banyak karena tingkat karbonisasinya yang rendah, sehingga akan bereaksi dengan gugus epoksi dalam pembuatan komposit matriks epoksi, sedangkan reaksi sistem serat karbon modulus tinggi dapat diabaikan, dan serat dan resin terutama memiliki interaksi yang lemah. Banyak penelitian telah menunjukkan bahwa sifat antarmuka komposit dapat ditingkatkan secara efektif dengan memodifikasi struktur mikro antarmuka komposit dengan modifikasi permukaan serat karbon, yang merupakan salah satu hotspot penelitian di bidang bahan kelongsong serat karbon.