Letsatsi :2022-05-28  Mohloli: Fiber Composites

Sebopeho sa lattice sa kristale e loketseng ea graphite ke ea tsamaiso ea kristale ea hexagonal, e leng mohaho o nang le mekhahlelo e mengata o entsoeng ka liathomo tsa carbon ka sebopeho sa marang-rang sa litho tse tšeletseng. Ka selikalikoe sa litho tse tšeletseng, liathomo tsa carbon li ka sebopeho sa sp 2 hybrid

Sebopeho sa motheo

Sebopeho sa lattice sa kristale e loketseng ea graphite ke ea tsamaiso ea kristale ea hexagonal, e entsoeng ka liathomo tsa carbon tse entsoeng ka sebopeho sa marang-rang se nang le litho tse tšeletseng. Ka selikalikoe sa litho tse tšeletseng, liathomo tsa carbon ke sp 2 hybridization e teng. Ho sp2 hybridization, ho na le 1 2s electron le 2 2p electron hybridization, ho etsa li-bond tse tharo tse lekanang o matla, sebaka sa bond ke 0.1421nm, karolelano ea matla a matla ke 627kJ / mol le li-angles tsa bond ke 120 tse ling.

Li-orbitals tse setseng tse hloekileng tsa 2p sefofaneng se le seng li pota-potile sefofaneng moo ho nang le li-bond tse tharo, 'me li-bond tsa N tsa liathomo tsa carbon tse etsang N-bond lia bapisa 'me li kopana ho theha N e kholo. - tlamahano; Li-electrone tse seng sebakeng sa n electron li ka tsamaea ka bolokolohi ho bapa le sefofane, ho e fa thepa ea conductive. Li khona ho monya leseli le bonahalang, tsa etsa hore graphite e be ntšo. Matla a van der Waals pakeng tsa masela a graphite a fokola haholo ho feta a valence bond force ka har'a lihlopha. Sebaka pakeng tsa lihlopha ke 0.3354nm, 'me matla a bond ke 5.4kJ / mol. Likarolo tsa graphite li tsitsitse ka halofo ea symmetry ea hexagonal 'me li phetoa karolong e' ngoe le e 'ngoe, ho etsa ABAB.

Sebopeho [4], le ho e fa bokhoni ba ho itlholisa le ho kopanya kahare, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Setšoantšo sa 2-5. Carbon fiber ke thepa ea enke ea lejoe la microcrystalline e fumanoang ho tsoa ho organic fiber ka carbonization le graphitization.

Microstructure ea carbon fiber e tšoana le ea graphite ea maiketsetso, e leng ea sebopeho sa polycrystalline chaotic graphite. Phapang ho tloha sebopeho sa graphite e teng phetolelong e sa tloaelehang le ho potoloha pakeng tsa likarolo tsa athomo (sheba setšoantšo sa 2-6). Khokahano ea covalent ea netweke ea lintlha tse ts'eletseng e tlameletsoe ka har'a lera la athomo ea - eo ha e le hantle e bapileng le axis ea faeba. Ka hona, ka kakaretso ho lumeloa hore fiber ea carbon e entsoe ka sebopeho sa graphite se sa sebetseng ho latela bophahamo ba axis ea fiber, e hlahisang modulus e phahameng haholo ea axial tensile. Sebopeho sa lamellar sa graphite se na le anisotropy ea bohlokoa, e etsang hore thepa ea eona ea 'mele e bontše anisotropy.

Thepa le tšebeliso ea carbon fiber

Filamente ea carbon e ka aroloa ka filament, fiber e tloaelehileng le fiber e tloaelehileng. Thepa ea mechine e arotsoe ka mofuta o akaretsang le mofuta o phahameng oa ts'ebetso. Kakaretso ea matla a carbon fiber ke 1000 MPa, modulus e ka bang 10OGPa. carbon fiber e sebetsang hantle e arotsoe ka mofuta o phahameng oa matla (matla a 2000MPa, modulus 250GPa) le mohlala o phahameng (modulus ka holimo ho 300GPa). Matla a fetang 4000MPa a boetse a bitsoa mofuta oa matla a phahameng haholo; Ba nang le modulus e kholo ho feta 450GPa ba bitsoa mefuta e phahameng haholo. Ka nts'etsopele ea indasteri ea lifofane le lifofane, ho hlahile matla a phahameng le k'habone ea fiber e telele, 'me bolelele ba eona bo feta 2%. Palo e kholo ke polypropylene eye PAN-based carbon fiber. Fiber ea carbon e na le matla a axial a phahameng le modulus, ha e na ho pota-pota, ho hanyetsa mokhathala o motle, mocheso o khethehileng le conductivity ea motlakase pakeng tsa li-non-metal le tšepe, coefficient e nyenyane ea ho atolosoa ha mocheso, ho hanyetsa kutu, ho fokotseha ha fiber, le phetiso e ntle ea X-ray. Leha ho le joalo, ho hanyetsa ha eona hoa fokola ebile ho bonolo ho senya, oxidation e etsahala tlas'a ketso ea acid e matla, 'me carbonization ea tšepe, carburization le electrochemical corrosion e etsahala ha e kopantsoe le tšepe. Ka lebaka leo, fiber ea carbon e tlameha ho phekoloa ka holimo pele e sebelisoa.