Pagbabago ng Carbon Fiber

I. Layunin ng Carbon Fiber Modification

Pagpapabuti ng pagiging tugma sa pagitan ngcarbon fiberat ang matrix: Pagpapahusay sa mga mekanikal na katangian ng mga composite na materyales at pagpapalakas ng mekanikal na pagkakaugnay, pisikal na pagdirikit, at kemikal na pagbubuklod sa pagitan ng ibabaw ng hibla at ng matris.

Pagpapabuti ng interfacial bonding: Sa panahon ng pagmamanupaktura, ang mga carbon fiber ay sumasailalim sa paggamot sa carbonization na may mataas na temperatura na higit sa 1000 ℃, na nagreresulta sa isang makinis na ibabaw na walang aktibong functional group. Ito ay humahantong sa kawalang-kilos sa ibabaw, mahinang pagdirikit sa mga polimer, at mahinang pagkakaugnay ng interface, na direktang nakakaapekto sa interlaminar shear strength ng composite material.

Pagpapahusay sa aktibidad sa ibabaw: Nagbibigay-daan ito para sa epektibong paglipat ng stress load sa pagitan ng carbon fiber at ng matrix na materyal, at sa gayon ay tumataas ang halaga ng fiber material sa mga pang-industriyang aplikasyon.

Pagpapabuti ng mga katangian ng fiber: Kabilang dito ang pagpapabuti ng paglaban sa temperatura at paglaban sa oksihenasyon, na maaaring makamit sa pamamagitan ng pagpasok ng mga bakas na dami ng mga elemento tulad ng P, B, at Zn sa ibabaw ng fiber o sa pamamagitan ng patong na may metal o hindi metal na mga layer.

II. Pagsusuri ng Mekanismo ng Pagbabago

1. Mekanismo ng Pisikal na Pagbabago: Ang pisikal na pagbabago ng mga carbon fiber ay pangunahing nakakamit ng interfacial reinforcement sa pamamagitan ng pagtaas ng pagkamagaspang sa ibabaw at partikular na lugar sa ibabaw:

Pagtaas ng pagkamagaspang sa ibabaw: Ang mga pamamaraan tulad ng gas-phase oxidation at paggamot sa plasma ay maaaring makabuluhang tumaas ang pagkamagaspang sa ibabaw ng mga carbon fiber. "Ang paggamot sa argon plasma ng presyon ng atmospera ay maaaring tumaas ang nilalaman ng oxygen sa ibabaw ng carbon fiber ng 22.5%, bawasan ang anggulo ng contact ng tubig sa 45.1°, at mapanatili ang lakas ng makunat sa 3.23 GPa pagkatapos ng 300 segundo ng paggamot." Ang pagsubok sa AFM ay nagpakita na ang pagkamagaspang sa ibabaw (Ra) ay tumaas mula 0.31 μm hanggang 0.47 μm.

Surface etching at activation: Electrochemical oxidation treatment, sa pamamagitan ng "pinagsamang proseso ng layer-by-layer oxidation etching at functional group changes," lumilikha ng mga micropores at grooves sa ibabaw ng carbon fiber, na nagpapataas ng mekanikal na interlocking effect.

Pagpapahusay ng surface morphology: "Ang paggamot sa plasma ay nag-aalis ng mga contaminant sa pamamagitan ng pisikal na pambobomba at nagpapakilala ng hydroxyl/carboxyl active groups, na makabuluhang nagpapabuti sa interlayer shear strength."

2. Mekanismo ng pagbabago ng kemikal

Ang kemikal na pagbabago ng mga carbon fiber ay pangunahing nakakamit ng interfacial enhancement sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga aktibong functional na grupo:

Pagpapakilala ng mga functional group na naglalaman ng oxygen: Ang liquid-phase oxidation (gamit ang concentrated nitric acid, concentrated sulfuric acid, hydrogen peroxide, atbp. bilang mga oxidant) at electrochemical oxidation ay maaaring makabuluhang tumaas ang mga uri at bilang ng mga functional group na naglalaman ng oxygen (gaya ng hydroxyl at carboxyl group) sa ibabaw ng carbon fiber. "Maaaring pataasin ng electrolytic potentiometric treatment ang oxygen content sa ibabaw ng carbon fiber mula 9.36% hanggang 18.04%, bawasan ang contact angle mula 90.2° hanggang 62.4°, at pataasin ang interlaminar shear strength ng hanggang 56%."

Pagbuo ng Chemical Bond: "Ang DA o polydopamine (PDA) ay pangunahing nakakamit ng chemical grafting modification sa pamamagitan ng pagre-react sa -NH₂ sa molecule na may -C=O at -COO- functional na mga grupo sa ibabaw ng carbon fiber sa pamamagitan ng Schiff base reaction, na bumubuo ng matatag na chemical bond sa ibabaw ng carbon fiber."

Surface Grafting Reaction: Ang surface grafting method ay nagsasangkot ng "paglalagay ng carbon fiber sa isang kapaligiran ng mga aktibong monomer, kung saan, sa ilalim ng pagkilos ng isang initiator, ang mga monomer ay tumutugon sa mga aktibong grupo o gilid ng carbon atoms sa fiber."

Espesyal na Paraan ng Pagbabago: "Sa solusyon ng NH₄HCO₃, ang ibabaw ng fiber ay pangunahing sumasailalim sa isang electrolytic oxygen release reaction ng tubig at isang electrochemical oxidation reaction ng ilang electroactive substance; ang nilalaman ng iba't ibang mga functional group na naglalaman ng oxygen sa fiber surface ay patuloy na nagbabago sa pagpapalawig ng oras ng paggamot, at ang reaksyon ng NH₄⁺ kasama ang mga functional group sa fiber surface ay nagpapakilala ng malaking bilang ng fiber amide." Pagbabago ng Coupling Agent: "Ginamit ang isang aminosilane coupling agent (KH550) upang gamutin ang ibabaw ng mga carbon fiber, na bumubuo ng chemically bonded interface layer.

Pagkatapos ng pagbabago: tumaas ang bilang ng mga aktibong functional group: tumaas ang O-C=O content ng 95.24%, at ang C=O content ay tumaas ng 508.45%, na bumubuo ng mas maraming resin bonding sites."

III. Comprehensive Performance ng Modification Effects

Pagkatapos ng pagbabago, ang polarity ng ibabaw ng mga carbon fiber ay makabuluhang napabuti, ang anggulo ng contact ay nabawasan, at ang pagkabasa ay pinahusay, sa gayon ay epektibong nagpapabuti sa mga katangian ng interface ng pinagsama-samang materyal. "Ang teknolohiya ng pagbabago sa ibabaw ay pinahuhusay ang aktibidad sa ibabaw ng mga carbon fiber, pinapalakas ang mga katangian ng interface sa pagitan ng mga carbon fiber at ang materyal ng matrix, at pinapabuti ang kanilang pagdirikit sa matrix."

Sa mga praktikal na aplikasyon, ang interfacial shear strength sa pagitan ng binagong carbon fibers at ang resin matrix ay makabuluhang napabuti. "Ang IFSS ng DA-modified carbon fibers at epoxy resin E51 ay tumaas sa 65.32 MPa, isang 47.35% na pagtaas kumpara sa hindi nabagong carbon fibers."

Sa buod,carbon fiberAng pagbabago ay epektibong nagpapabuti sa mga katangian ng interface sa pagitan ng mga carbon fiber at ng matrix sa pamamagitan ng parehong pisikal at kemikal na mga mekanismo, sa gayon ay makabuluhang nagpapabuti sa pangkalahatang pagganap ng pinagsama-samang materyal.

Nag-aalok ang Semicorex ng mataas na kalidadcomposite ng carbon fibermga produkto. Kung mayroon kang anumang mga katanungan o kailangan ng karagdagang mga detalye, mangyaring huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa amin.

Makipag-ugnayan sa telepono # +86-13567891907

Email: sales@semicorex.com