Metoda de tratare a suprafeței fibrei de carbon

Data:2022-05-28 Sursa: Fibre Composite Browse: 5204

Fibra de carbon are rezistență specifică ridicată, modul specific ridicat, rezistență la oboseală, rezistență la coroziune și alte proprietăți excelente, utilizate pe scară largă în industria aerospațială, militară, echipamente sportive și alte domenii. Polimerizare armată cu fibră de carbon

Fibra de carbon are rezistență specifică ridicată, modul specific ridicat, rezistență la oboseală, rezistență la coroziune și alte proprietăți excelente, utilizate pe scară largă în industria aerospațială, militară, echipamente sportive și alte domenii. Proprietățile mecanice ale compozitelor cu matrice polimerică armată cu fibră de carbon depind în mare măsură de proprietățile de interfață dintre fibra de carbon și matrice. Cu toate acestea, suprafața netedă a fibrei de carbon, proprietățile emoționale ridicate și puține grupuri funcționale chimice active duc la o legătură slabă a interfeței dintre fibra de carbon și rășina matrice, iar faza de interfață este adesea veriga slabă a materialelor compozite. Microstructura interfacială a compozitelor din fibră de carbon este strâns legată de proprietățile interfaciale. Polaritatea suprafeței fibrei de carbon se află în cele din urmă în morfologia suprafeței fibrei de carbon și în tipurile de grupe funcționale chimice. Atât creșterea grupelor active, cât și creșterea rugozității suprafeței fibrei de carbon sunt favorabile creșterii energiei de suprafață a fibrei de carbon. Proprietățile fizice de suprafață ale fibrei de carbon includ în principal morfologia suprafeței, dimensiunea și distribuția canelurilor de suprafață, rugozitatea suprafeței, energia liberă a suprafeței și așa mai departe. În ceea ce privește morfologia suprafeței, pe suprafața fibrei de carbon există mulți pori, șanțuri, impurități și cristale, care au o mare influență asupra proprietăților de lipire ale materialelor compozite. Reactivitatea chimică a suprafeței fibrei de carbon este strâns legată de concentrația de grupe active, iar aceste grupe active sunt în principal grupe funcționale care conțin oxigen, cum ar fi grupul de lumină, grupul fus și grupul epoxi. Numărul de grupe funcționale de pe suprafața fibrei de carbon depinde de metoda de tratament electrochimic de suprafață și de gradul sau temperatura de carbonizare a fibrei. De exemplu, tratamentul cu acid va da fibrelor grupe funcționale diferite decât tratamentul alcalin și, pentru aceleași condiții de tratament, cu cât temperatura de carbonizare este mai mare, cu atât mai puține grupuri funcționale. Fibra de carbon cu modul scăzut are, în general, mai multe grupuri funcționale datorită gradului său scăzut de carbonizare, astfel încât va reacționa cu gruparea epoxidice în prepararea compozitelor cu matrice epoxidice, în timp ce reacția sistemului de fibre de carbon cu modul înalt poate fi ignorată, iar fibra și rășina au în principal o interacțiune slabă. Multe studii au arătat că proprietățile de interfață ale compozitelor pot fi îmbunătățite eficient prin modificarea microstructurii interfeței compozitelor prin modificarea suprafeței fibrei de carbon, care este unul dintre punctele fierbinți de cercetare în domeniul materialelor de placare din fibră de carbon.