Karbono-zuntzaren aldaketa

I. Karbono-zuntzaren aldaketaren helburua

arteko bateragarritasuna hobetzeakarbono-zuntzaeta matrizea: material konposatuen propietate mekanikoak hobetzea eta zuntzaren gainazalaren eta matrizearen arteko lotura mekanikoa, atxikimendu fisikoa eta lotura kimikoa sendotzea.

Lotura interfaziala hobetzea: fabrikazioan, karbono-zuntzek 1000 ℃-tik gorako tenperatura altuko karbonizazio tratamendua jasaten dute, eta ondorioz, talde funtzional aktiborik gabeko gainazal leuna sortzen da. Honek gainazaleko inertetasuna, polimeroekiko atxikimendu eskasa eta lotura interfacial ahula eragiten du, material konposatuaren ebakidura-laminar-indarrean zuzenean eragiten duena.

Azalera-jarduera hobetzea: Honek karbono-zuntzaren eta matrize-materialaren arteko tentsio-karga transferentzia eraginkorra ahalbidetzen du, eta, ondorioz, zuntz-materialaren balioa areagotzen da industria-aplikazioetan.

Zuntzaren propietateak hobetzea: tenperaturaren erresistentzia eta oxidazio erresistentzia hobetzea barne hartzen du, hau da, P, B eta Zn bezalako elementuen arrasto-kantitateak sartuz zuntzaren gainazalean edo geruza metalikoz edo ez-metalikoz estaliz lor daiteke.

II. Aldaketaren Mekanismoaren Analisia

1. Aldaketa Fisikoaren Mekanismoa: Karbono-zuntzen aldaketa fisikoak, batez ere, interfazearen errefortzua lortzen du gainazaleko zimurtasuna eta azalera espezifikoa handituz:

Gainazaleko zimurtasuna handitzea: gas-fasearen oxidazioa eta plasma tratamendua bezalako metodoek karbono-zuntzen gainazaleko zimurtasuna nabarmen handitu dezakete. "Presio atmosferikoko argon plasma tratamenduak karbono-zuntzaren gainazaleko oxigeno-edukia % 22,5 handitu dezake, uraren ukipen-angelua 45,1°-ra murrizten du eta trakzio-erresistentzia 3,23 GPa-n mantendu dezake tratamenduaren 300 segundo igaro ondoren". AFM probak erakutsi zuen gainazaleko zimurtasuna (Ra) 0,31 μm-tik 0,47 μm-ra igo zela.

Gainazaleko grabatua eta aktibazioa: Oxidazio elektrokimikoko tratamenduak, "geruzaz geruzako oxidazio-grabaketaren eta talde funtzionalaren aldaketaren prozesu konbinatuaren bidez", mikroporoak eta zirrikituak sortzen ditu karbono-zuntzaren gainazalean, elkarlotze-efektu mekanikoa areagotuz.

Gainazaleko morfologiaren hobekuntza: "Plasmaren tratamenduak kutsatzaileak kentzen ditu bonbardaketa fisikoaren bidez eta hidroxil/karboxilo talde aktiboak sartzen ditu, geruzen arteko ebakidura-indarra nabarmen hobetuz".

2. Aldaketa kimikorako mekanismoa

Karbono-zuntzen aldaketa kimikoak batez ere interfazea hobetzea lortzen du talde funtzional aktiboak sartuz:

Oxigenoa duten talde funtzionalak sartzea: fase likidoko oxidazioak (azido nitriko kontzentratua, azido sulfuriko kontzentratua, hidrogeno peroxidoa, etab. oxidatzaile gisa erabiliz) eta oxidazio elektrokimikoak nabarmen handitu ditzakete karbono-zuntzaren gainazalean oxigenoa duten talde funtzional motak eta kopuruak (hala nola hidroxilo eta karboxilo taldeak). "Tratamendu potentziametriko elektrolitikoak karbono-zuntzaren gainazaleko oxigeno-edukia % 9,36tik % 18,04ra handitu dezake, ukipen-angelua 90,2 °-tik 62,4 °-ra murrizten du eta laminar arteko ebakidura-indarra % 56 arte handitu dezake."

Lotura kimikoen eraketa: "DA edo polidopaminak (PDA) batez ere txertatze kimikoen aldaketa lortzen du molekulan -C=O eta -COO- talde funtzionalekin karbono-zuntzaren gainazalean erreakzionatuz, Schiff base-erreakzio baten bidez, karbono-zuntzaren gainazalean lotura kimiko egonkorrak eratuz".

Gainazaleko txertatze-erreakzioa: gainazaleko txertatze-metodoak "karbono-zuntza monomero aktiboen atmosfera batean jartzea da, non, abiarazle baten eraginez, monomeroek zuntzaren talde aktiboekin edo ertzeko karbono-atomoekin erreakzionatzen duten".

Aldaketa-metodo berezia: "NH₄HCO₃ disoluzioan, zuntzaren gainazalean, batez ere, uraren oxigeno askatzeko erreakzio elektrolitikoa eta substantzia elektroaktibo batzuen oxidazio elektrokimiko erreakzio bat jasaten da; zuntzaren gainazalean oxigenoa duten hainbat talde funtzionalren edukia etengabe aldatzen da tratamendu-denboraren luzapenarekin, eta NH₄₄ talde funtzionalaren erreakzioa gainazal handi batean sartzen da. amida taldeen zuntzaren gainazalean". Akoplamendu-agenteen aldaketa: "KH550 aminosilano-akoplamendu-agente bat erabili zen karbono-zuntzen gainazala tratatzeko, kimikoki loturiko interfaze-geruza bat osatuz.

Aldaketa egin ondoren: talde funtzional aktiboen kopurua handitu egin zen: O-C=O edukia % 95,24 handitu zen, eta C=O edukia % 508,45 handitu zen, erretxina lotura gune gehiago osatuz".

III. Aldaketa-efektuen errendimendu integrala

Aldaketa egin ondoren, karbono-zuntzen gainazaleko polaritatea nabarmen hobetu zen, ukipen-angelua gutxitu zen eta hezegarritasuna hobetu zen, eta horrela material konposatuaren interfazearen propietateak eraginkortasunez hobetu ziren. "Azalera aldatzeko teknologiak karbono-zuntzen gainazaleko jarduera hobetzen du, karbono-zuntzen eta matrize-materialaren arteko interfaze-propietateak indartzen ditu eta matrizearekiko atxikimendua hobetzen du".

Aplikazio praktikoetan, eraldatutako karbono-zuntzen eta erretxina-matrizearen arteko ebakidura-erresistentzia nabarmen hobetu da. "DA-k eraldatutako karbono-zuntzen eta E51 epoxi erretxinaren IFSS 65,32 MPa-ra igo da, % 47,35eko igoera aldatu gabeko karbono-zuntzekin alderatuta".

Laburbilduz,karbono-zuntzaaldaketak eraginkortasunez hobetzen ditu karbono-zuntzen eta matrizearen arteko interfaze-propietateak mekanismo fisiko zein kimikoen bidez, eta horrela material konposatuaren errendimendu orokorra nabarmen hobetzen du.

Semicorex-ek kalitate handikoa eskaintzen dukarbono-zuntzezko konposatuaproduktuak. Kontsultarik baduzu edo xehetasun gehiago behar badituzu, ez izan zalantzarik eta jarri gurekin harremanetan.

Harremanetarako telefono zenbakia +86-13567891907

Posta elektronikoa: sales@semicorex.com