Tanggal :2022-05-28  Sumber: Fiber Composites

Struktur kisi saka kristal grafit becik kalebu sistem kristal heksagonal, yaiku struktur tumpang tindih multi-lapisan sing kasusun saka atom karbon ing struktur jaringan cincin enem-anggota. Ing cincin enem anggota, atom karbon ana ing wangun sp 2 hibrida

Struktur dhasar

Struktur kisi kristal grafit becik kalebu sistem kristal heksagonal, sing kasusun saka atom karbon sing kasusun saka struktur jaringan cincin enem anggota. Ing cincin enem-anggota, atom karbon sp 2 hibridisasi ana. Ing hibridisasi sp2, ana 1 2s elektron lan 2 2p elektron hibridisasi, mbentuk telung setara obligasi kuat, jarak ikatan 0,1421nm, energi ikatan rata-rata 627kJ/mol lan amba ikatan 120 saben liyane.

Orbital 2p murni sing isih ana ing bidang sing padha tegak lurus karo bidang sing ana telu ikatan o, lan ikatan N saka atom karbon sing mbentuk ikatan N padha sejajar lan tumpang tindih kanggo mbentuk N gedhe. - ikatan; Elektron non-lokal ing elektron n bisa obah kanthi bebas sejajar karo bidang, menehi sifat konduktif. Dheweke bisa nyerep cahya sing katon, nggawe grafit dadi ireng. Gaya van der Waals ing antarane lapisan grafit luwih sithik tinimbang gaya ikatan valensi ing lapisan kasebut. Jarak antarane lapisan yaiku 0.3354nm, lan energi ikatan yaiku 5.4kJ / mol. Lapisan grafit diunggahake setengah saka simetri heksagonal lan bola-bali ing saben lapisan liyane, mbentuk ABAB.

Struktur [4], lan endowing karo self-lubrication lan interlayer kemampuan internal, minangka ditampilake ing Figure 2-5. Serat karbon minangka bahan tinta watu microcrystalline sing dipikolehi saka serat organik kanthi karbonisasi lan grafitisasi.

Struktur mikro serat karbon padha karo grafit buatan, sing kalebu struktur grafit kacau polikristalin. Bentenipun saka struktur grafit dumunung ing terjemahan ora duwe aturan baku lan rotasi antarane lapisan atom (ndeleng Figure 2-6). Ikatan kovalen jaringan enem unsur kaiket ing lapisan atom - sing dhasare sejajar karo sumbu serat. Mulane, umume percaya yen serat karbon dumadi saka struktur grafit sing ora teratur ing sadawane dhuwur sumbu serat, sing nyebabake modulus tegangan aksial sing dhuwur banget. Struktur lamellar grafit nduweni anisotropi sing signifikan, sing ndadekake sifat fisike uga nuduhake anisotropi.

Properties lan aplikasi saka serat karbon

Serat karbon bisa dipérang dadi filamen, serat stapel, lan serat stapel. Sifat mekanik dipérang dadi jinis umum lan jinis kinerja dhuwur. Kekuwatan serat karbon Umum yaiku 1000 MPa, modulus kira-kira 10OGPa. Serat karbon kinerja dhuwur dipérang dadi jinis kekuatan dhuwur (kekuatan 2000MPa, modulus 250GPa) lan model dhuwur (modulus ndhuwur 300GPa). Kekuwatan luwih saka 4000MPa uga disebut jinis kekuatan ultra-dhuwur; Sing duwe modulus luwih saka 450GPa diarani model ultra-dhuwur. Kanthi pangembangan aerospace lan industri penerbangan, kekuatan dhuwur lan serat karbon elongasi dhuwur wis muncul, lan elongasi luwih saka 2%. Jumlah gedhe yaiku serat karbon basis PAN polypropylene eye. Serat karbon nduweni kekuatan sumbu dhuwur lan modulus, ora penjilat, resistance lemes apik, panas tartamtu lan konduktivitas listrik antarane non-logam lan logam, koefisien cilik saka expansion termal, resistance karat apik, Kapadhetan serat kurang, lan transmisi X-ray apik. Nanging, resistance impact iku miskin lan gampang rusak, oksidasi ana ing tumindak asam kuwat, lan karbonisasi logam, carburization, lan karat elektrokimia dumadi nalika digabungake karo logam. Akibaté, serat karbon kudu diolah ing permukaan sadurunge digunakake.