Daty :2022-05-28  Loharano: Fibre Composites

Ny firafitry ny mason-koditra amin'ny kristaly graphite tsara indrindra dia an'ny rafitra kristaly hexagonal, izay rafitra mifanipaka misy sosona maromaro misy atôma karbôna ao anaty rafitry ny tambajotra peratra misy mpikambana enina. Ao amin'ny peratra misy mpikambana enina, ny atôma karbônina dia miendrika sp 2 hybrid

Rafitra fototra

Ny firafitry ny mason-koditra amin'ny kristaly graphite tsara indrindra dia an'ny rafitra kristaly hexagonal, izay misy atôma karbônina misy rafitra tambajotra peratra misy mpikambana enina. Ao amin'ny peratra misy mpikambana enina, ny atoma karbôna dia sp 2 hybridization misy. Ao amin'ny sp2 hybridization, misy 1 2s electron sy 2 2p electron hybridization, mamorona telo mitovy o matanjaka fatorana, ny halaviran'ny fatorana dia 0.1421nm, ny salan'isa angovo fatorana dia 627kJ/mol ary ny fifamatorana zoro dia 120 tsirairay.

Ny orbitals 2p madio sisa amin'ny fiaramanidina iray dia mifanitsy amin'ny fiaramanidina misy ny fatorana o telo, ary ny fatorana N amin'ny atôma karbôna mandrafitra ny fatorana N dia mifanitsy ary mifanindry ka mamorona N lehibe. -fatorana; Ny elektrôna tsy eo an-toerana ao amin'ny n elektrôna dia afaka mihetsika malalaka mifanandrify amin'ny fiaramanidina, manome azy ny fananana conductive. Afaka mandray hazavana hita maso izy ireo, ka mahatonga ny graphite ho mainty. Ny hery van der Waals eo anelanelan'ny sosona grafita dia ambany lavitra noho ny hery fatorana valence ao anaty sosona. Ny elanelana misy eo amin'ireo sosona dia 0.3354nm, ary ny angovo fatorana dia 5.4kJ/mol. Ny sosona graphite dia mihodinkodina amin'ny antsasaky ny simétrie hexagonal ary miverimberina isaky ny sosona hafa, mamorona ABAB..

Structure [4], ary manome azy amin'ny fanosorana tena sy ny fahaiza-manao anatiny interlayer, araka ny aseho amin'ny sary 2-5. Ny fibre karbôna dia akora vita amin'ny ranomainty microcrystalline azo avy amin'ny fibre organika amin'ny alàlan'ny carbonization sy ny graphitization.

Ny microstructure ny fibre karbôna dia mitovy amin'ny an'ny graphite artifisialy, izay an'ny firafitry ny polycrystalline chaotic graphite. Ny fahasamihafana amin'ny rafitra grafita dia ny fandikana tsy ara-dalàna sy ny fihodinana eo amin'ny sosona atomika (jereo ny sary 2-6). Ny fatorana covalent tambajotra misy singa enina dia mifamatotra amin'ny sosona atomika - izay mifanitsy amin'ny axe fibre. Noho izany, amin'ny ankapobeny dia inoana fa ny fibre karbônina dia ahitana rafitra grafita tsy misy dikany eo amin'ny haavon'ny axe fibre, ka miteraka modulus tensile axial avo be. Ny firafitry ny lamellar amin'ny grafit dia manana anisotropy manan-danja, izay mahatonga ny toetra ara-batana koa mampiseho anisotropy.

Toetra sy fampiharana ny fibre karbônina

Ny fibre karbônina dia azo zaraina ho filamenta, fibre staple, ary fibre staple. Ny toetra mekanika dia mizara ho karazana ankapobeny sy karazana fampisehoana avo lenta. Ny tanjaky ny fibre karbonika ankapobeny dia 1000 MPa, ny modulus dia manodidina ny 10OGPa. Ny fibre karbaona avo lenta dia mizara ho karazana tanjaka avo (hery 2000MPa, modulus 250GPa) ary modely avo (modulus mihoatra ny 300GPa). Ny hery lehibe kokoa noho ny 4000MPa dia antsoina koa hoe ultra-high strength type; Ireo manana modulus mihoatra ny 450GPa dia antsoina hoe maodely ultra-high. Miaraka amin'ny fampivoarana ny indostrian'ny aerospace sy ny fiaramanidina, ny tanjaka avo sy ny fibre karbonika avo lenta dia niseho, ary ny elongation dia mihoatra ny 2%. Ny be dia be dia polypropylene maso PAN mifototra amin'ny karbonina fibre. Ny fibre karbônina dia manana tanjaky ny axial avo sy modulus, tsy misy creep, fanoherana ny havizanana tsara, hafanana manokana ary conductivity elektrika eo anelanelan'ny tsy metaly sy metaly, ny coefficient kely amin'ny fanitarana mafana, ny fanoherana ny harafesina, ny hakitroky ny fibre ambany, ary ny fampitana X-ray tsara. Na izany aza, ny fanoherana ny fiantraikany dia mahantra ary mora simba, ny oxidation dia mitranga eo ambanin'ny asan'ny asidra mahery, ary ny carbonization metaly, ny carburization ary ny korosiôma electrochemical dia mitranga rehefa mitambatra amin'ny metaly. Vokatr'izany, ny fibre karbônina dia tokony hokarakaraina alohan'ny fampiasana azy.