1. Den lagdelte strukturen og høye modulegenskaper for karbonfiber
Karbonfiber, et materiale laget av organiske fibre karbonisert ved høy temperatur, har en unik lagdelt struktur og kovalent bindingstilkobling, som er kilden til dens høye modul. Under karboniseringsprosessen fjernes ikke-karbonelementer i organiske fibre gradvis, og etterlater en meget orientert karbonatomlagsstruktur. Disse karbonatomelagene er tett forbundet med sterke kovalente bindinger, og danner en lagdelt struktur som ligner på grafitt, men med mer ordnet mellomliggende orientering. Denne strukturen gir karbonfiber en ekstremt høy modul i aksial retning, det vil si evnen til å motstå deformasjon.
Høy modul er et betydelig trekk ved karbonfibermaterialer, noe som betyr at når de blir utsatt for kraft, kan karbonfiber opprettholde god formstabilitet og ikke er lett å deformere. Denne funksjonen er avgjørende for applikasjoner som må motstå høy stress og høy belastning, for eksempel luftfart, bilproduksjon, sportsutstyr og andre felt.
2. Fabrede karbonfiberpulver for ledende tilsetningsstoffer
Fabrede karbonfiberpulver for ledende tilsetningsstoffer er et fint granulært materiale oppnådd ved å knuse karbonfiber gjennom en spesiell prosess. Selv om partikkelstørrelsen reduseres, beholdes grunnstrukturen og egenskapene til karbonfiber, spesielt dens høye modulegenskaper. Når dette pulveret tilsettes matriksmaterialet som et ledende tilsetningsstoff- eller forsterkningsfase, demonstreres dens høye modulfordel.
Forbedre materialets modul betydelig
De høye modulegenskapene til malt karbonfiberpulver for ledende tilsetningsstoffer gjør det mulig å forbedre den generelle modulen til materialet betydelig når det blir tilsatt matriksmaterialet. Dette betyr at det sammensatte materialet er vanskeligere og mer holdbart når det blir utsatt for stress, og tåler større deformasjon og belastning. Denne funksjonen er spesielt viktig for strukturelle deler som krever høy styrke og høy stivhet.
Forbedre materialstabilitet
Den høye modulen som er malt karbonfiberpulver for ledende tilsetningsstoffer kan også forbedre den dimensjonale stabiliteten og termiske stabiliteten til materialet. Under temperaturendringer eller stress kan det sammensatte materialet opprettholde god form og dimensjonell stabilitet og er ikke utsatt for deformasjon eller sprekker. Denne funksjonen er avgjørende for utstyr eller komponenter som trenger å jobbe i tøffe miljøer.
Forbedre materiell utmattelsesmotstand
Den høye modulen av malt karbonfiberpulver for ledende tilsetningsstoffer hjelper også med å forbedre utmattelsesmotstanden til komposittmaterialer. Under sykliske belastninger kan det sammensatte materialet opprettholde gode mekaniske egenskaper og holdbarhet og er ikke utsatt for utmattelsessvikt. Dette er av stor betydning for strukturelle deler som må tåle vekslende belastninger i lang tid.
3. Forberedelsesprosess med karbonfiberpulver
Forberedelsesprosessen med karbonfiberpulver er nøkkelkoblingen for å sikre at dens høye modulegenskaper blir beholdt og utøvd. Hovedpreparatstrinnene og prosesspunktene for karbonfiberpulver vil bli introdusert i detalj nedenfor.
Valg av råstoff og forbehandling
Fremstilling av karbonfiberpulver krever først valg av råvarer av karbonfiber av høy kvalitet. Polyakrylonitril (PAN) -basert karbonfiber brukes som råstoff fordi den har utmerkede mekaniske egenskaper og karboniseringseffekt. Etter valg av råstoffer er forbehandling som rengjøring og tørking nødvendig for å fjerne overflateforurensninger og fuktighet for å sikre jevn fremgang for etterfølgende prosessering.
Karboniseringsbehandling
Karbonisering er et av de viktigste trinnene i fremstillingen av karbonfiber. Den forbehandlede karbonfiberen er plassert i en ovn med høy temperatur og utsatt for karboniseringsbehandling med høy temperatur under beskyttelse av en inert gass (for eksempel nitrogen). Karboniseringstemperaturen styres vanligvis mellom 1000-3000 ℃ og justert i henhold til den nødvendige karbonfiberytelsen og formålet. Under karboniseringsprosessen fjernes ikke-karbonelementene i den organiske fiber gradvis, og etterlater en sterkt orientert karbonatomlagsstruktur for å danne karbonfiber.
Knusing og sliping
Karboniserte karbonfibre er vanligvis i form av lange fibre. For å imøtekomme behovene til spesifikke applikasjoner, må de knuses til fine partikler. Knusingsprosessen kan utføres ved mekanisk knusing, luftstrømsknusing og andre metoder. Sliping er å forbedre finheten og ensartetheten til karbonfiberpulveret ytterligere, vanligvis ved hjelp av utstyr som kulefabrikker og vibrasjonsfabrikker. Gjennom knusing og sliping kan karbonfiberpulver med ensartet partikkelstørrelse og god spredning oppnås.
Overflatebehandling og modifisering
For å forbedre kompatibiliteten og limingen mellom karbonfiberpulver og matriksmaterialer, kan det bli overflatebehandlet og modifiseres. Overflatebehandling kan utføres ved kjemisk behandling, fysisk behandling eller plasmabehandling for å forbedre overflateaktiviteten og fuktbarheten til karbonfiberpulver. Modifisering er å endre overflateegenskapene og den kjemiske strukturen til karbonfiberpulver ved å tilsette spesifikke tilsetningsstoffer eller utføre kjemisk poding og andre reaksjoner for å gjøre det bedre å imøtekomme behovene til spesifikke applikasjoner.
Tidligere
