Метод обробки поверхні вуглецевого волокна

Дата:2022-05-28 Джерело: Fiber Composites Переглянути: 5204

Вуглецеве волокно має високу питому міцність, високий питомий модуль, стійкість до втоми, стійкість до корозії та інші відмінні властивості, широко використовуються в аерокосмічній, військовій промисловості, спортивному обладнанні та інших галузях. Полімеризація, посилена вуглецевим волокном

Вуглецеве волокно має високу питому міцність, високий питомий модуль, стійкість до втоми, стійкість до корозії та інші відмінні властивості, широко використовуються в аерокосмічній, військовій промисловості, спортивному обладнанні та інших галузях. Механічні властивості армованих вуглецевим волокном полімерних матричних композитів значною мірою залежать від властивостей розділу між вуглецевим волокном і матрицею. Однак гладка поверхня вуглецевого волокна, високі емоційні властивості та невелика кількість хімічно активних функціональних груп призводять до слабкого зв’язку між вуглецевим волокном і матричною смолою, а фаза розділу часто є слабкою ланкою композитних матеріалів. Міжфазна мікроструктура композитів з вуглецевого волокна тісно пов’язана з міжфазними властивостями. Поверхнева полярність вуглецевого волокна, зрештою, залежить від морфології поверхні вуглецевого волокна та типів хімічних функціональних груп. Як збільшення активних груп, так і збільшення шорсткості поверхні вуглецевого волокна сприяють збільшенню поверхневої енергії вуглецевого волокна. Фізичні властивості поверхні вуглецевого волокна в основному включають морфологію поверхні, розмір і розподіл поверхневих канавок, шорсткість поверхні, вільну енергію поверхні тощо. З точки зору морфології поверхні, на поверхні вуглецевого волокна є багато пор, канавок, домішок і кристалів, які мають великий вплив на властивості склеювання композитних матеріалів. Хімічна реакційна здатність поверхні вуглецевого волокна тісно пов’язана з концентрацією активних груп, і ці активні групи в основному є кисневмісними функціональними групами, такими як легка група, група веретена та епоксидна група. Кількість функціональних груп на поверхні вуглецевого волокна залежить від методу електрохімічної обробки поверхні та ступеня або температури карбонізації волокна. Наприклад, обробка кислотою дасть волокну інші функціональні групи, ніж обробка лугом, і за однакових умов обробки, чим вища температура карбонізації, тим менше функціональних груп. Низькомодульне вуглецеве волокно, як правило, має більше функціональних груп через низький ступінь карбонізації, тому воно реагує з епоксидною групою при виготовленні композитів з епоксидною матрицею, тоді як реакцію високомодульної системи вуглецевого волокна можна ігнорувати, а волокно та смола в основному мають слабку взаємодію. Багато досліджень показали, що властивості інтерфейсу композитів можна ефективно покращити шляхом модифікації мікроструктури інтерфейсу композитів шляхом модифікації поверхні вуглецевого волокна, яке є однією з гарячих точок досліджень у галузі матеріалів для облицювання з вуглецевого волокна.