1. Vrstvená struktura a vlastnosti s vysokým modulem uhlíkového vlákna
Uhlíkové vlákno, materiál vyrobený z organických vláken karbonizovaných při vysoké teplotě, má jedinečnou vrstvenou strukturu a kovalentní vazbu, která je zdrojem jeho vysokého modulu. Během procesu karbonizace jsou postupně odstraňovány nekrytéky v organických vláknech, což ponechává vysoce orientovanou strukturu atomové vrstvy uhlíku. Tyto vrstvy atomu uhlíku jsou pevně spojeny silnými kovalentními vazbami a vytvářejí vrstvenou strukturu podobnou grafitu, ale s řádnějším mezivrstvě orientací. Tato struktura dává uhlíkovým vláknem extrémně vysoký modul v axiálním směru, tj. Schopnost odolávat deformaci.
Vysoký modul je významným rysem materiálů z uhlíkových vláken, což znamená, že při vystavení síle může uhlíkové vlákno udržovat dobrou stabilitu tvaru a není snadné se deformovat. Tato funkce je zásadní pro aplikace, které potřebují odolat vysokému stresu a vysokému zatížení, jako je letectví, výroba automobilů, sportovní zboží a další pole.
2. uchování a výhody vysokého modulu Frézovaný prášek z uhlíkových vláken pro vodivé přísady
Frénový prášek z uhlíkových vláken pro vodivé přísady je jemný granulární materiál získaný rozdrcením uhlíkového vlákna speciálním procesem. Přestože je velikost částic zmenšena, zachovává se základní struktura a vlastnosti uhlíkového vlákna, zejména jeho vysokých modulových charakteristik. Když je tento prášek přidán do materiálu matrice jako vodivé aditivní nebo fáze výztuže, je jeho vysoká výhoda modulu plně prokázána.
Významně zlepšit modul materiálu
Vlastnosti vysokých modulů prášku frézovaného uhlíkového vlákna pro vodivé přísady mu umožňují významně zlepšit celkový modul materiálu, když se přidá do maticového materiálu. To znamená, že kompozitní materiál je těžší a odolnější, když je podroben stresu, a vydrží větší deformaci a zatížení. Tato funkce je zvláště důležitá pro strukturální části, které vyžadují vysokou pevnost a vysokou rigiditu.
Zvýšit stabilitu materiálu
Prášek z uhlíkových vláken s vysokým modulem pro vodivé přísady může také zvýšit rozměrovou stabilitu a tepelnou stabilitu materiálu. Při změnách teploty nebo napětí může kompozitní materiál udržovat dobrý tvar a rozměrovou stabilitu a není náchylný k deformaci nebo praskání. Tato funkce je zásadní pro zařízení nebo komponenty, které potřebují pracovat v drsném prostředí.
Zlepšit odolnost proti únavě materiálu
Vysoký modul prášku mletého uhlíkového vlákna pro vodivé přísady také pomáhá zlepšit únavovou odolnost složených materiálů. Při cyklickém zatížení může kompozitní materiál udržovat dobré mechanické vlastnosti a trvanlivost a není náchylný k únavě. To má velký význam pro strukturální části, které potřebují odolat střídavým zatížením po dlouhou dobu.
3. Proces přípravy prášku z uhlíkových vláken
Klíčovým spojením je proces přípravy prášku z uhlíkových vláken, aby se zajistilo, že jeho vlastnosti jeho vysokých modulů jsou zachovány a vyvíjeny. Hlavní kroky přípravy a procesní body prášku z uhlíkových vláken budou podrobně uvedeny níže.
Výběr surovin a předběžné ošetření
Příprava prášku z uhlíkových vláken nejprve vyžaduje výběr vysoce kvalitních surovin z uhlíkových vláken. Uhlíkové vlákno založené na polyakrylonitrilu (PAN) se používá jako surovina, protože má vynikající mechanické vlastnosti a efekt karbonizace. Po výběru surovin je nutné předběžné ošetření, jako je čištění a sušení, k odstranění povrchových nečistot a vlhkosti, aby se zajistil hladký pokrok následného zpracování.
Ošetření karbonizace
Karbonizace je jedním z klíčových kroků při přípravě uhlíkových vláken. Předem ošetřené uhlíkové vlákno je umístěno v peci s vysokou teplotou a podrobeno úpravě karbonizace s vysokou teplotou pod ochranou inertního plynu (jako je dusík). Teplota karbonizace je obvykle řízena mezi 1000-3000 ℃ a upravuje se podle požadovaného výkonu a účelu z uhlíkových vláken. Během procesu karbonizace jsou prvky bez uhlíku v organických vláknech postupně odstraňovány, takže vysoce orientovaná struktura atomové vrstvy uhlíku za vzniku uhlíkových vláken.
Drcení a broušení
Karborovaná uhlíková vlákna jsou obvykle ve formě dlouhých vláken. Aby bylo možné uspokojit potřeby konkrétních aplikací, musí být rozdrceny do jemných částic. Proces drcení může být prováděn mechanickým drcením, rozdrcením toku vzduchu a dalšími metodami. Broušení má dále zlepšit jemnost a uniformitu prášku z uhlíkových vláken, obvykle za použití zařízení, jako jsou kulové mlýny a vibrační mlýny. Prostřednictvím drcení a broušení lze získat prášek z uhlíkových vláken s rovnoměrnou velikostí částic a dobrou disperzí.
Povrchové ošetření a modifikace
Aby se zlepšila kompatibilita a vazba mezi práškem z uhlíkových vláken a materiály matrice, může být ošetřena a modifikována povrch. Povrchové ošetření může být prováděno chemickým zpracováním, fyzikálním zpracováním nebo plazmatickými ošetřeními, aby se zlepšila povrchová aktivita a smáčivost prášku z uhlíkových vláken. Modifikace je změnit povrchové vlastnosti a chemickou strukturu prášku z uhlíkových vláken přidáním specifických přísad nebo prováděním chemického roubování a dalších reakcí, aby bylo lepší splnit potřeby specifických aplikací.
Předchozí
