Sợi carbon tự hào có các tính chất đặc biệt cao và mô đun, khả năng chống ăn mòn, ổn định nhiệt, độ bền mỏi và tính dẫn điện, nó không thể thiếu trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, quân sự và công nghiệp. Hiệu suất làm suy yếu . Hiểu các phương pháp xử lý bề mặt là điều cần thiết .}
Mục tiêu cốt lõi của điều trị bề mặt là:
- Ngăn chặn sự hình thành lớp giao thoa yếu
- Tạo địa hình liên kết tối ưu
- Tăng cường ái lực gia cố nhựa
Phương pháp điều trị thuộc hai loại:
Phương pháp điều trị oxy hóa- Giới thiệu các nhóm cực và loại bỏ các giao diện yếu
Phương pháp điều trị không oxy hóa- Tiền gửi carbon phản ứng hoặc các chất khác
Phương pháp oxy hóa
Quá trình oxy hóa pha khí: Phơi bày các sợi với các khí oxy hóa (e . g ., không khí, ozone) . giới thiệu các nhóm cực và tăng độ nhám bề mặt, tăng cường sức mạnh cắt tổng hợp .}}}
Quá trình oxy hóa pha lỏng: Nhâm các sợi trong dung dịch oxy hóa (axit nitric, natri hypochlorite) . Etches bề mặt để tạo ra các rãnh và nhóm chứa oxy, cải thiện sự kết dính nhựa .
Kết hợp quá trình oxy hóa khí-lỏng: Áp dụng lớp phủ chất lỏng theo sau là quá trình oxy hóa khí . tăng cường cả cường độ kéo sợi và cường độ cắt liên kết tổng hợp .
Quá trình oxy hóa điện hóa: Quá trình oxy hóa anodic trong các chất điện giải . tạo ra các nhóm chức oxy/nitơ để cải thiện khả năng ẩm ướt và phản ứng của epoxy, nâng cao hiệu suất cơ học .}}}}}}}}}}}
Phương pháp không oxy hóa
Lắng đọng hơi: Tiền gửi carbon pyrolytic tại các giao diện sợi sợi để thư giãn căng thẳng và tăng cường liên kết .
Điện hóa: Các hình dạng màng polymer trên sợi thông qua trùng hợp monome điều khiển điện trường . sửa đổi hình thái/thành phần bề mặt .}}}}}}}}}}}}}}}}}
Khớp nối lớp phủ: Sử dụng các phân tử amphiphilic (e . g ., silan) mà các sợi và nhựa hóa học thông qua các nhóm phản ứng kép .}
Lớp phủ polymer: Áp dụng polyaluminoxane, chuyển đổi thành lớp phủ alumina sau khi xử lý nhiệt . tăng cường khả năng chống oxy hóa cho vật liệu tổng hợp ma trận kim loại .}
Tăng trưởng râu ria: Phát triển củng cố microcrystalline (e . g ., râu ria sic) trên bề mặt sợi để khóa liên động bằng máy bay với ma trận .}
Điều trị trong huyết tương: Etches bề mặt với khí ion hóa để tăng độ nhám và các vị trí hoạt động .
Cân nhắc thực tế
Các phương pháp không oxy hóa như lắng đọng hơi và xử lý huyết tương vẫn là thử nghiệm, thiếu khả năng mở rộng công nghiệp .
Lớp phủ khớp nối/polymer cung cấp các cải tiến sức mạnh cận biên .
Điện hóa liên quan đến các thủ tục phức tạp .
Chỉ có oxy hóa chất lỏng chỉ phù hợp với xử lý hàng loạt; Thời gian oxy hóa khí thay đổi theo loại sợi; quá trình oxy hóa kết hợp thiếu điều khiển chính xác .
Quá trình oxy hóa điện hóa nổi lên như là triển vọng nhất: nó tăng cường đồng đều về độ ẩm/khả năng phản ứng trong các điều kiện nhẹ, có thể kiểm soát và điều chỉnh liền mạch với vị trí dòng sản xuất như tiêu chuẩn trong tương lai cho kỹ thuật bề mặt công nghiệp.
