1. Forbehandling af kulfiberoverfladefilt
Før overfladebehandling og modifikation skal kulfiberoverfladefilt skal først forbehandles for at fjerne overfladeurenheder og oliepletter. Dette involverer normalt følgende trin:
Rengøring: Brug organiske opløsningsmidler såsom alkohol, eddikesyre eller acetone til at tørre eller gennembløde kulfiberoverfladefilten for at fjerne fedt, støv, asfalt og andre forurenende stoffer. Dette trin sikrer renheden af kulfiberoverfladefilten og giver en ren base for efterfølgende forarbejdning.
Overfladerugørelse: For at give bedre vedhæftning og imprægnering skal overfladefilten af kulfiber gøres ru. Dette kan opnås ved let at slibe kulfiberoverfladefilten ved hjælp af mekaniske midler, såsom sandpapir eller en slibemaskine, for at øge overfladens ruhed. Den ru overflade hjælper med at øge bindingskraften mellem kulfiberen og matrixmaterialet og forbedrer kompositmaterialets ydeevne.
Foroxidation ved lav temperatur: I nogle tilfælde skal kulfiberoverfladefilten også foroxideres. Formålet med præ-oxidation er at cyklisere de lineære molekylære kæder i den rå fiber til en varmebestandig struktur for at sikre, at den ikke vil brænde eller smelte under den efterfølgende højtemperatur-karboniseringsproces og undgå smeltning og filamentering. Dette trin udføres normalt i nitrogen eller luft, og fiberdehydreringen opnås ved at kontrollere opvarmningshastigheden og opvarmningstiden. Præoxidation i luft er mere befordrende for dehydreringsreaktionen.
2. Overfladebehandling af kulfiberoverfladefilt
Formålet med overfladebehandling er at øge ruheden af kulfiberoverfladefilt og forbedre dets kontaktareal og bindingskraft med matrixmaterialet. De almindeligt anvendte overfladebehandlingsmetoder omfatter:
Kemisk oxidationsmetode: Brug oxidanter til at oxidere overfladen af kulfiber at generere oxygenholdige funktionelle grupper, øge overfladepolariteten og forbedre kompatibiliteten med matrixmaterialer.
Elektrokemisk oxidationsmetode: I en elektrolytopløsning oxideres overfladen af kulfiberen ved at påføre elektrisk strøm for at generere et mere ensartet oxidlag.
Plasmabehandlingsmetode: Brug plasma til at bombardere overfladen af kulfiber for at forårsage ætsning og oxidation af overfladen, hvilket øger overfladens ruhed og aktivitet.
3. Modifikationsbehandling af kulfiberoverfladefilt
Modifikationsbehandling har til formål yderligere at forbedre grænsefladeegenskaberne mellem kulfiber og matrixmaterialer ved at indføre specifikke funktionelle grupper eller stoffer. Almindelige modifikationsmetoder omfatter:
Belægningsmodifikation: Belægning af et lag af belægningsmaterialer med specifikke egenskaber, såsom polymerer, metaller eller keramik, på kulfiberoverfladefilten for at forbedre slidstyrken, korrosionsbestandigheden eller varmeledningsevnen.
Podemodifikation: Podning af molekylære kæder med specifikke egenskaber til overfladen af kulfiber gennem kemiske reaktioner, hvorved dens overfladekemiske egenskaber ændres og grænsefladebindingskraften med matrixmaterialet forbedres.
Kompositmodifikation: Komposit kulfiber med andre materialer (såsom nanopartikler, kulstofnanorør osv.) for at danne kompositmaterialer med fremragende egenskaber, hvilket yderligere forbedrer kulfibers ydeevne.
4. Efterbehandling og præstationsevaluering
Efter overfladebehandling og modifikation skal kulfiberoverflademåtten gennemgå efterbehandling og ydelsesevaluering for at sikre, at den opfylder brugskravene.
Efterbehandling: Rens og tør den modificerede kulfiberoverfladefilt for at fjerne rester og urenheder, der dannes under behandlingsprocessen.
Ydeevneevaluering: Brug en række eksperimentelle metoder til at evaluere ydeevnen af den modificerede kulfiberoverflademåtte, herunder grænsefladebindingsstyrke, mekaniske egenskaber, termiske egenskaber osv. Baseret på evalueringsresultaterne kan overfladebehandling og modifikationsprocesser optimeres og justeres for bedre ydeevne.
5. Ting at bemærke
Under overfladebehandlingen og modifikationsprocessen af kulfiberoverfladefilt skal du være opmærksom på følgende punkter:
Vælg passende behandlingsmetoder og modifikatorer for at sikre optimale behandlings- og modifikationseffekter.
Kontrolparametre såsom temperatur og tid under forarbejdning og modifikation for at undgå beskadigelse af kulfibre.
Den behandlede kulfiberoverfladefilt vaskes grundigt og tørres for at fjerne rester og urenheder. Udfør streng ydeevneevaluering på den modificerede kulfiberoverfladefilt for at sikre, at den opfylder brugskravene.
Overfladebehandling og modifikation af kulfiberoverfladefilt er en kompleks og delikat proces, der kræver omfattende overvejelse af flere faktorer for at opnå den bedste ydeevneforbedrende effekt. Gennem rimelige behandlings- og modifikationsmetoder kan grænsefladebindingskraften mellem kulfiber og matrixmateriale forbedres væsentligt, kompositmaterialets overordnede ydeevne kan forbedres, og der kan ydes stærk støtte til den brede anvendelse af kulfiber.
Tidligere
