កាលបរិច្ឆេទ៖ 2022-05-28  ប្រភព៖ Fiber Composites

រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើនៃគ្រីស្តាល់ក្រាហ្វីតដ៏ល្អជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រព័ន្ធគ្រីស្តាល់ឆកោនដែលជារចនាសម្ព័ន្ធជាន់គ្នាពហុស្រទាប់ដែលផ្សំឡើងដោយអាតូមកាបូននៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញចិញ្ចៀនដែលមានសមាជិកប្រាំមួយ។ នៅក្នុងរង្វង់ដែលមានសមាជិកប្រាំមួយ អាតូមកាបូនស្ថិតនៅក្នុងទម្រង់ជាកូនកាត់ sp 2

រចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាន

រចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើនៃគ្រីស្តាល់ក្រាហ្វីតដ៏ល្អជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រព័ន្ធគ្រីស្តាល់ឆកោនដែលផ្សំឡើងដោយអាតូមកាបូនដែលផ្សំឡើងដោយរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញចិញ្ចៀនដែលមានសមាជិកប្រាំមួយ។ នៅក្នុងរង្វង់ដែលមានសមាជិកប្រាំមួយ អាតូមកាបូនគឺ sp 2 hybridization មាន។ នៅក្នុង hybridization sp2 មាន ​​1 2s electron និង 2 2p electron hybridization បង្កើតបានជា o ចំណងរឹងមាំចំនួនបី ចម្ងាយចំណងគឺ 0.1421nm ថាមពលចំណងជាមធ្យមគឺ 627kJ/mol និងមុំចំណងគឺ 120 គ្នាទៅវិញទៅមក។

គន្លង 2p សុទ្ធដែលនៅសេសសល់ក្នុងយន្តហោះតែមួយគឺកាត់កែងទៅនឹងយន្តហោះដែលចំណង o ទាំងបីស្ថិតនៅ ហើយចំណង N នៃអាតូមកាបូនដែលបង្កើតជាចំណង N គឺស្របទៅគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយត្រួតលើគ្នាដើម្បីបង្កើតជា N ធំ។ - ចំណង; អេឡិចត្រុងដែលមិនមានមូលដ្ឋាននៅលើ n អេឡិចត្រុងអាចផ្លាស់ទីដោយសេរីស្របទៅនឹងយន្តហោះ ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវលក្ខណៈចរន្ត។ ពួកវាអាចស្រូបពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ ធ្វើឱ្យក្រាហ្វីតខ្មៅ។ កម្លាំង van der Waals រវាងស្រទាប់ក្រាហ្វិចគឺតិចជាងកម្លាំង valence bond នៅក្នុងស្រទាប់។ គម្លាតរវាងស្រទាប់គឺ 0.3354nm ហើយថាមពលចំណងគឺ 5.4kJ/mol។ ស្រទាប់ក្រាហ្វិចត្រូវបានរំកិលដោយពាក់កណ្តាលនៃស៊ីមេទ្រីឆកោន ហើយធ្វើម្តងទៀតនៅគ្រប់ស្រទាប់ផ្សេងទៀត បង្កើតជា ABAB..

រចនាសម្ព័ន [4] និងផ្តល់ឱ្យវាជាមួយនឹងការបញ្ចេញទឹករំអិលដោយខ្លួនឯង និងសមត្ថភាពខាងក្នុង interlayer ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2-5 ។ ជាតិសរសៃកាបូនគឺជាសម្ភារៈទឹកថ្នាំថ្មមីក្រូគ្រីស្តាល់ដែលទទួលបានពីជាតិសរសៃសរីរាង្គដោយកាបូននីយកម្ម និងក្រាហ្វិច។

រចនាសម្ព័ន្ធ microstructure នៃជាតិសរសៃកាបូនគឺស្រដៀងទៅនឹង graphite សិប្បនិម្មិតដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់រចនាសម្ព័ន្ធនៃ polycrystalline chaotic graphite ។ ភាពខុសគ្នាពីរចនាសម្ព័ន្ធក្រាហ្វិចស្ថិតនៅក្នុងការបកប្រែមិនទៀងទាត់ និងការបង្វិលរវាងស្រទាប់អាតូម (សូមមើលរូបភាពទី 2-6) ។ ចំណងបណ្តាញ covalent ធាតុប្រាំមួយត្រូវបានចងនៅក្នុងស្រទាប់អាតូមនៃ - ដែលជាមូលដ្ឋានស្របទៅនឹងអ័ក្សសរសៃ។ ដូច្នេះវាត្រូវបានគេជឿថាជាទូទៅថាជាតិសរសៃកាបូនត្រូវបានផ្សំឡើងដោយរចនាសម្ព័ន្ធក្រាហ្វិចមិនប្រក្រតីនៅតាមបណ្តោយកម្ពស់នៃអ័ក្សសរសៃដែលបណ្តាលឱ្យមានម៉ូឌុលតង់ស៊ីតេអ័ក្សខ្ពស់។ រចនាសម្ព័ន្ធ lamellar នៃ graphite មាន anisotropy យ៉ាងសំខាន់ ដែលធ្វើឱ្យលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តរបស់វាក៏បង្ហាញ anisotropy ផងដែរ។

លក្ខណៈសម្បត្តិនិងការអនុវត្តនៃជាតិសរសៃកាបូន

ជាតិសរសៃកាបូនអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាសរសៃ សរសៃដែក និងសរសៃចង។ លក្ខណៈមេកានិចត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រភេទទូទៅ និងប្រភេទដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ កម្លាំងកាបូនទូទៅគឺ 1000 MPa ម៉ូឌុលគឺប្រហែល 10OGPa ។ ជាតិសរសៃកាបូនដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រភេទកម្លាំងខ្ពស់ (កម្លាំង 2000MPa, ម៉ូឌុល 250GPa) និងម៉ូដែលខ្ពស់ (ម៉ូឌុលលើសពី 300GPa)។ កម្លាំងខ្លាំងជាង 4000MPa ត្រូវបានគេហៅថាប្រភេទកម្លាំងខ្លាំងជ្រុល។ អ្នកដែលមានម៉ូឌុលធំជាង 450GPa ត្រូវបានគេហៅថា ម៉ូដែលជ្រុលខ្ពស់។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍នៃឧស្សាហកម្មអវកាស និងអាកាសចរណ៍ កម្លាំងខ្ពស់ និងការពន្លូតកាបូនសរសៃខ្ពស់បានបង្ហាញខ្លួន ហើយការពន្លូតរបស់វាគឺធំជាង 2%។ បរិមាណដ៏ច្រើនគឺ polypropylene eye PAN-based carbon fiber ។ ជាតិសរសៃកាបូនមានកម្លាំងអ័ក្ស និងម៉ូឌុលខ្ពស់ មិនរអិល ធន់នឹងការអស់កម្លាំងល្អ កំដៅជាក់លាក់ និងចរន្តអគ្គិសនីរវាងលោហៈ និងលោហៈ មេគុណតូចមួយនៃការពង្រីកកម្ដៅ ធន់នឹងច្រេះល្អ ដង់ស៊ីតេជាតិសរសៃទាប និងការបញ្ជូនកាំរស្មីអ៊ិចល្អ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពធន់នឹងផលប៉ះពាល់របស់វាខ្សោយ និងងាយខូចខាត អុកស៊ីតកម្មកើតឡើងក្រោមសកម្មភាពនៃអាស៊ីតខ្លាំង ហើយកាបូនដែក កាបឺរីសៀ និងការច្រេះអេឡិចត្រូគីមីកើតឡើងនៅពេលដែលវាត្រូវបានផ្សំជាមួយលោហៈ។ ជាលទ្ធផល ជាតិសរសៃកាបូនត្រូវតែត្រូវបានព្យាបាលផ្ទៃមុនពេលប្រើប្រាស់។