1. Prarawatan permukaan gentian karbon dirasai
Sebelum rawatan permukaan dan pengubahsuaian, yang permukaan gentian karbon dirasai terlebih dahulu perlu dirawat terlebih dahulu untuk menghilangkan kekotoran permukaan dan kesan minyak. Ini biasanya melibatkan langkah-langkah berikut:
Pembersihan: Gunakan pelarut organik seperti alkohol, asid asetik atau aseton untuk mengelap atau merendam permukaan gentian karbon yang dirasai untuk menghilangkan gris, habuk, asfalt dan bahan cemar lain. Langkah ini memastikan kebersihan permukaan gentian karbon yang dirasai dan menyediakan asas yang bersih untuk pemprosesan seterusnya.
Kekasaran permukaan: Untuk memberikan lekatan dan impregnasi yang lebih baik, rasa permukaan gentian karbon perlu dikasarkan. Ini boleh dicapai dengan mengisar ringan permukaan gentian karbon yang dirasai melalui cara mekanikal, seperti kertas pasir atau pengisar, untuk meningkatkan kekasaran permukaan. Permukaan kasar membantu meningkatkan daya ikatan antara gentian karbon dan bahan matriks dan meningkatkan prestasi bahan komposit.
Pra-pengoksidaan suhu rendah: Dalam sesetengah kes, permukaan gentian karbon yang dirasai juga perlu pra-pengoksidaan. Tujuan pra-pengoksidaan adalah untuk mengitar rantai molekul linear dalam gentian mentah menjadi struktur tahan haba untuk memastikan ia tidak akan terbakar atau cair semasa proses pengkarbonan suhu tinggi seterusnya dan mengelakkan lebur dan filamentasi. Langkah ini biasanya dijalankan dalam nitrogen atau udara, dan dehidrasi gentian dicapai dengan mengawal kadar pemanasan dan masa pemanasan. Pra-pengoksidaan dalam udara lebih kondusif kepada tindak balas dehidrasi.
2. Permukaan rawatan permukaan gentian karbon dirasai
Tujuan rawatan permukaan adalah untuk meningkatkan kekasaran permukaan gentian karbon dirasai dan menambah baik kawasan sentuhan dan daya ikatannya dengan bahan matriks. Kaedah rawatan permukaan yang biasa digunakan termasuk:
Kaedah pengoksidaan kimia: Gunakan oksidan untuk mengoksidakan permukaan gentian karbon untuk menjana kumpulan berfungsi yang mengandungi oksigen, meningkatkan kekutuban permukaan, dan meningkatkan keserasian dengan bahan matriks.
Kaedah pengoksidaan elektrokimia: Dalam larutan elektrolit, permukaan gentian karbon dioksidakan dengan menggunakan arus elektrik untuk menghasilkan lapisan oksida yang lebih seragam.
Kaedah rawatan plasma: Gunakan plasma untuk mengebom permukaan gentian karbon untuk menyebabkan etsa dan pengoksidaan permukaan, meningkatkan kekasaran permukaan dan aktiviti.
3. Rawatan pengubahsuaian permukaan gentian karbon dirasai
Rawatan pengubahsuaian bertujuan untuk meningkatkan lagi sifat antara muka antara gentian karbon dan bahan matriks dengan memperkenalkan kumpulan atau bahan berfungsi tertentu. Kaedah pengubahsuaian biasa termasuk:
Pengubahsuaian salutan: Menyalut lapisan bahan salutan dengan sifat khusus, seperti polimer, logam atau seramik, pada permukaan gentian karbon yang dirasai untuk meningkatkan rintangan haus, rintangan kakisan atau kekonduksian terma.
Pengubahsuaian cantuman: Cantuman rantai molekul dengan sifat khusus pada permukaan gentian karbon melalui tindak balas kimia, dengan itu mengubah sifat kimia permukaannya dan meningkatkan daya ikatan antara muka dengan bahan matriks.
Pengubahsuaian komposit: Gentian karbon komposit dengan bahan lain (seperti nanopartikel, nanotube karbon, dll.) untuk membentuk bahan komposit dengan sifat yang sangat baik, meningkatkan lagi prestasi gentian karbon.
4. Pasca pemprosesan dan penilaian prestasi
Selepas rawatan permukaan dan pengubahsuaian, tikar permukaan gentian karbon perlu menjalani pasca pemprosesan dan penilaian prestasi untuk memastikan ia memenuhi keperluan penggunaan.
Pasca pemprosesan: Bersihkan dan keringkan permukaan gentian karbon yang diubah suai yang dirasai untuk membuang sisa dan kekotoran yang terhasil semasa proses rawatan.
Penilaian prestasi: Gunakan satu siri kaedah eksperimen untuk menilai prestasi tikar permukaan gentian karbon yang diubah suai, termasuk kekuatan ikatan antara muka, sifat mekanikal, sifat terma, dll. Berdasarkan keputusan penilaian, proses rawatan permukaan dan pengubahsuaian boleh dioptimumkan dan diselaraskan untuk prestasi yang lebih baik.
5. Perkara yang perlu diberi perhatian
Semasa rawatan permukaan dan proses pengubahsuaian permukaan serat karbon dirasai, anda perlu memberi perhatian kepada perkara berikut:
Pilih kaedah rawatan dan pengubahsuai yang sesuai untuk memastikan kesan rawatan dan pengubahsuaian yang optimum.
Kawal parameter seperti suhu dan masa semasa pemprosesan dan pengubahsuaian untuk mengelakkan kerosakan pada gentian karbon.
Permukaan gentian karbon yang dirawat dirasai dicuci dan dikeringkan dengan teliti untuk menghilangkan sisa dan kekotoran. Menjalankan penilaian prestasi yang ketat pada permukaan gentian karbon yang diubah suai untuk memastikan ia memenuhi keperluan penggunaan.
Rawatan permukaan dan pengubahsuaian permukaan gentian karbon yang dirasai adalah proses yang rumit dan halus yang memerlukan pertimbangan menyeluruh terhadap pelbagai faktor untuk mendapatkan kesan peningkatan prestasi yang terbaik. Melalui kaedah rawatan dan pengubahsuaian yang munasabah, daya ikatan antara muka antara gentian karbon dan bahan matriks boleh dipertingkatkan dengan ketara, prestasi keseluruhan bahan komposit boleh dipertingkatkan, dan sokongan kuat boleh disediakan untuk penggunaan gentian karbon yang meluas.
Sebelumnya
