Огноо: 2022-05-28  Эх сурвалж: Fiber Composites

Тохиромжтой графит болорын торны бүтэц нь зургаан өнцөгт талст системд хамаарах бөгөөд энэ нь зургаан гишүүнтэй цагираг сүлжээний бүтэц дэх нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрдсэн олон давхаргат давхардсан бүтэц юм. Зургаан гишүүнтэй цагирагт нүүрстөрөгчийн атомууд sp 2 эрлийз хэлбэртэй байдаг

Үндсэн бүтэц

Тохиромжтой графит болорын торны бүтэц нь зургаан гишүүнтэй цагираг сүлжээний бүтцээс бүрдсэн нүүрстөрөгчийн атомуудаас бүрдэх зургаан өнцөгт талст системд хамаардаг. Зургаан гишүүнтэй цагирагт нүүрстөрөгчийн атомууд нь sp 2 эрлийзжилт байдаг. Sp2 эрлийзжүүлэлтийн үед 1 2s электрон, 2 2p электрон эрлийзжих нь гурван эквивалент o хүчтэй холбоо үүсгэдэг, бондын зай 0.1421 нм, дундаж бондын энерги 627кЖ/моль, бондын өнцөг нь бие биенээ 120 байна.

Нэг хавтгайд үлдсэн цэвэр 2p орбиталууд нь гурван о бонд байрлах хавтгайд перпендикуляр байх ба N холбоог бүрдүүлэгч нүүрстөрөгчийн атомуудын N холбоо нь хоорондоо параллель байрлаж давхцаж том N-ийг үүсгэнэ. - бонд; n электрон дээрх локалчлагдаагүй электронууд нь хавтгайтай параллель чөлөөтэй хөдөлж, дамжуулагч шинж чанарыг өгдөг. Тэд харагдах гэрлийг шингээж, бал чулууг хар өнгөтэй болгодог. Бал чулуун давхаргын хоорондох ван дер Ваалсын хүч нь давхаргын доторх валентийн холбоосын хүчнээс хамаагүй бага юм. Давхаргын хоорондох зай 0.3354нм, холболтын энерги нь 5.4кЖ/моль байна. Бал чулуун давхаргууд нь зургаан өнцөгт тэгш хэмийн хагасаар шаталсан бөгөөд бусад давхарга бүрт давтагдаж, ABAB үүсгэдэг.

Бүтэц [4], түүнийг өөрөө тослох, давхарга хоорондын дотоод чадварыг 2-5-р зурагт үзүүлэв. Нүүрстөрөгчийн эслэг нь органик эслэгээс нүүрсжих, графитжуулах замаар гаргаж авсан бичил талст чулуун бэх материал юм.

Нүүрстөрөгчийн шилэн бичил бүтэц нь олон талст эмх замбараагүй бал чулууны бүтцэд хамаарах хиймэл бал чулуутай төстэй. Бал чулууны бүтцээс ялгаатай нь атомын давхарга хоорондын жигд бус хөрвүүлэлт, эргэлтэнд оршдог (Зураг 2-6-г үз). Зургаан элементийн сүлжээний ковалент холбоо нь атомын давхаргад холбогддог - энэ нь үндсэндээ шилэн тэнхлэгтэй параллель байна. Иймээс нүүрстөрөгчийн эслэг нь шилэн тэнхлэгийн өндрийн дагуу эмх замбараагүй бал чулууны бүтцээс бүрддэг тул тэнхлэгийн суналтын модуль маш өндөр байдаг гэж ерөнхийд нь үздэг. Бал чулуун давхаргын бүтэц нь мэдэгдэхүйц анизотропитой бөгөөд энэ нь түүний физик шинж чанарыг мөн анизотропийг харуулдаг.

Нүүрстөрөгчийн файберын шинж чанар ба хэрэглээ

Нүүрстөрөгчийн эслэгийг утас, үндсэн эслэг, үндсэн эслэг гэж хувааж болно. Механик шинж чанар нь ерөнхий төрөл ба өндөр гүйцэтгэлтэй төрөлд хуваагддаг. Нүүрстөрөгчийн файберын ерөнхий хүч нь 1000 МПа, модуль нь 10OGPa орчим байна. Өндөр хүчин чадалтай карбон файбер нь өндөр бат бэхийн төрөл (хүч чадал 2000 МПа, модуль 250 ГПа) ба өндөр загвар (300 ГПа-аас дээш модуль) гэж хуваагддаг. 4000МПа-аас их хүчийг хэт өндөр бат бэхийн төрөл гэж нэрлэдэг; 450GPa-аас дээш модультай хүмүүсийг хэт өндөр загвар гэж нэрлэдэг. Сансар, нисэхийн салбар хөгжихийн хэрээр өндөр бат бэх, өндөр суналттай карбон файбер гарч ирсэн бөгөөд суналт нь 2% -иас их байна. Их хэмжээний полипропилен нүд PAN дээр суурилсан карбон файбер юм. Нүүрстөрөгчийн файбер нь тэнхлэгийн хүч чадал, модуль өндөртэй, мөлхөж чаддаггүй, ядаргаа сайн эсэргүүцдэг, металл бус ба металлын хоорондох хувийн дулаан ба цахилгаан дамжуулалт, дулааны тэлэлтийн бага коэффициент, зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй, шилэн нягт багатай, рентген туяаг сайн дамжуулдаг. Гэсэн хэдий ч түүний цохилтын эсэргүүцэл муу, гэмтэх нь амархан, исэлдэлт нь хүчтэй хүчлийн нөлөөн дор явагддаг бөгөөд металлтай нэгдэхэд металлын нүүрстөрөгчжилт, карбюризаци, цахилгаан химийн зэврэлт үүсдэг. Үүний үр дүнд нүүрстөрөгчийн эслэгийг хэрэглэхийн өмнө гадаргууг эмчлэх шаардлагатай.