1. Hiilikuitupintahuovan esikäsittely
Ennen pintakäsittelyä ja muokkausta hiilikuitupintahuopa ensin on esikäsiteltävä pinnan epäpuhtauksien ja öljytahrojen poistamiseksi. Tämä sisältää yleensä seuraavat vaiheet:
Puhdistus: Käytä orgaanisia liuottimia, kuten alkoholia, etikkahappoa tai asetonia, pyyhkiäksesi tai liottaaksesi hiilikuitupinnan huovan rasvan, pölyn, asfaltin ja muiden epäpuhtauksien poistamiseksi. Tämä vaihe varmistaa hiilikuitupintahuovan puhtauden ja tarjoaa puhtaan pohjan myöhempää käsittelyä varten.
Pinnan karhennus: Paremman tarttuvuuden ja kyllästymisen aikaansaamiseksi hiilikuidun pintahuopa on karhennettu. Tämä voidaan saavuttaa hiomalla hiilikuitupintahuopaa kevyesti mekaanisin keinoin, kuten hiekkapaperilla tai hiomakoneella, lisäämään pinnan karheutta. Karkea pinta auttaa lisäämään sidosvoimaa hiilikuidun ja matriisimateriaalin välillä ja parantaa komposiittimateriaalin suorituskykyä.
Matalan lämpötilan esihapetus: Joissakin tapauksissa hiilikuitupintahuopa on myös esihapettava. Esihapetuksen tarkoituksena on syklisoida raakakuidun lineaariset molekyyliketjut lämpöä kestäväksi rakenteeksi, jotta varmistetaan, että se ei pala tai sula myöhemmän korkean lämpötilan hiiltymisprosessin aikana ja vältetään sulaminen ja filamentoituminen. Tämä vaihe suoritetaan yleensä typessä tai ilmassa, ja kuitujen kuivaus saavutetaan säätämällä kuumennusnopeutta ja kuumennusaikaa. Esihapetus ilmassa edistää kuivumisreaktiota.
2. Hiilikuitupintahuovan pintakäsittely
Pintakäsittelyn tarkoituksena on lisätä pinnan karheutta hiilikuitupintahuopa ja parantaa sen kosketuspinta-alaa ja sidosvoimaa matriisimateriaalin kanssa. Yleisesti käytettyjä pintakäsittelymenetelmiä ovat:
Kemiallinen hapetusmenetelmä: Käytä hapettimia pinnan hapettamiseen hiilikuituja tuottaa happea sisältäviä funktionaalisia ryhmiä, lisätä pinnan polaarisuutta ja parantaa yhteensopivuutta matriisimateriaalien kanssa.
Sähkökemiallinen hapetusmenetelmä: Elektrolyyttiliuoksessa hiilikuidun pinta hapetetaan käyttämällä sähkövirtaa tasaisemman oksidikerroksen muodostamiseksi.
Plasmakäsittelymenetelmä: Käytä plasmaa pommittamaan hiilikuidun pintaa aiheuttamaan pinnan syövytystä ja hapettumista, mikä lisää pinnan karheutta ja aktiivisuutta.
3. Hiilikuitupintahuovan modifiointikäsittely
Modifikaatiokäsittelyn tavoitteena on edelleen parantaa rajapintaominaisuuksia hiilikuitu ja matriisimateriaalit lisäämällä tiettyjä funktionaalisia ryhmiä tai aineita. Yleisiä muokkausmenetelmiä ovat:
Pinnoitteen muunnos: Päällystetään hiilikuitupinnalle kerros pinnoitemateriaaleja, joilla on erityisiä ominaisuuksia, kuten polymeerejä, metalleja tai keramiikkaa, parantamaan sen kulutuskestävyyttä, korroosionkestävyyttä tai lämmönjohtavuutta.
Siirrännäismuunnos: Hiilikuidun pintaan oksastetaan kemiallisilla reaktioilla molekyyliketjuja, joilla on erityisiä ominaisuuksia, mikä muuttaa sen pinnan kemiallisia ominaisuuksia ja tehostaa rajapinnan sidosvoimaa matriisimateriaalin kanssa.
Komposiittimodifikaatio: Hiilikomposiittikuitua muiden materiaalien (kuten nanohiukkasten, hiilinanoputkien jne.) kanssa erinomaisten ominaisuuksien omaavien komposiittimateriaalien muodostamiseksi, mikä parantaa entisestään hiilikuidun suorituskykyä.
4. Jälkikäsittely ja suorituskyvyn arviointi
Pintakäsittelyn ja muokkauksen jälkeen hiilikuitupintamatto on läpäistävä jälkikäsittely ja suorituskyvyn arviointi sen varmistamiseksi, että se täyttää käyttövaatimukset.
Jälkikäsittely: Puhdista ja kuivaa modifioitu hiilikuitupintahuopa poistaaksesi käsittelyprosessin aikana syntyneet jäämät ja epäpuhtaudet.
Suorituskyvyn arviointi: Käytä useita kokeellisia menetelmiä arvioidaksesi muunnetun hiilikuitupintamaton suorituskykyä, mukaan lukien rajapinnan sidoslujuus, mekaaniset ominaisuudet, lämpöominaisuudet jne. Arviointitulosten perusteella pintakäsittely- ja muokkausprosesseja voidaan optimoida ja säätää paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi.
5. Huomioitavaa
Hiilikuitupintahuovan pintakäsittelyn ja muokkausprosessin aikana sinun on kiinnitettävä huomiota seuraaviin kohtiin:
Valitse sopivat hoitomenetelmät ja modifioijat varmistaaksesi optimaaliset hoito- ja muutosvaikutukset.
Ohjausparametreja, kuten lämpötila ja aika käsittelyn ja muokkauksen aikana hiilikuitujen vaurioitumisen välttämiseksi.
Käsitelty hiilikuitupintahuopa pestään perusteellisesti ja kuivataan jäämien ja epäpuhtauksien poistamiseksi. Suorita tiukka suorituskyvyn arviointi modifioidulle hiilikuitupinnalle varmistaaksesi, että se täyttää käyttövaatimukset.
Hiilikuitupintahuovan pintakäsittely ja modifiointi on monimutkainen ja herkkä prosessi, joka vaatii useiden tekijöiden kattavaa huomioimista parhaan suorituskyvyn parantamisen saavuttamiseksi. Kohtuullisilla käsittely- ja muokkausmenetelmillä hiilikuidun ja matriisimateriaalin välistä rajapinnan sidosvoimaa voidaan parantaa merkittävästi, komposiittimateriaalin yleistä suorituskykyä voidaan parantaa ja vahva tuki voidaan tarjota hiilikuidun laajalle käytölle.
Edellinen
