Uhlíkové vlákniny sa pýši výnimočnými vlastnosťami s vysokou špecifickou pevnosťou a modulmi, odolnosťou proti korózii, tepelnej stabilite, únavnej vytrvalosti a tvorbe vodivosti, ktorá je nevyhnutná pri letectve, vojenských a priemyselných aplikáciách {., zatiaľ neliečené kryty uhlíkových vlákien vykazujú chemickú striedavosť.. Defekty, ktoré podkopávajú výkon . Pochopenie metód povrchovej liečby je teda nevyhnutné .
Základným cieľom povrchového spracovania je:
- Zabráňte slabej tvorbe rozhraní
- Vytvorte optimálnu topografiu spojenia
- Zvýšiť afinitu na zvyšovanie živicovej činnosti
Metódy liečby spadajú do dvoch kategórií:
Oxidačné ošetrenia- Predstavte polárne skupiny a odstráňte slabé rozhrania
Neoxidačné liečby- Reaktívny uhlík alebo iné látky
Oxidačné metódy
Oxidácia v plynovej fáze: Vystavuje vlákna oxidačným plynom (e . g ., vzduch, ozón) {{}} predstavuje polárne skupiny a zvyšuje drsnosť povrchu, posilňuje zloženú šmykovú pevnosť .
Oxidácia kvapalnej fázy: Ponorí vlákna do oxidačných roztokov (kyselina dusičná, chlórnan sodný) . Epty povrchov, ktoré vytvárajú drážky a skupiny obsahujúce kyslík, zlepšenie adhézie živice .
Kombinovaná oxidácia plynu-kvapalina: Aplikuje kvapalný náter, po ktorom nasleduje oxidácia plynu . zvyšuje pevnosť v ťahu vlákna a kompozitnú interlaminárnu šmykovú pevnosť .
Elektrochemická oxidácia: Anodická oxidácia v elektrolytoch . generuje funkčné skupiny kyslíka/dusíka, ktoré zlepšujú epoxidovú zmáčateľnosť a reaktivitu, zvyšujú mechanický výkon .
Neoxidačné metódy
Ukladanie pary: Ukladá pyrolytický uhlík na rozhraniach vlákniny na resíne, aby sa uvoľnil stres a posilnil väzbu .
Elektropolymerizácia: Formácia polymérnych filmov na vláknach prostredníctvom monomérnej polymerizácie poháňanej elektrickým poľom . Modifikuje morfológiu/zloženie povrchu .
Príplatok: Používa amfifilické molekuly (e . g ., silány), ktoré chemicky mostíkajú vlákna a živice prostredníctvom duálnych reaktívnych skupín .
Polymérny náter: Aplikuje polyaluminoxán, prevod na povlaky z hlinitého po tepelnom spracovaní . zvyšuje oxidačný odpor pre kompozity kovovej matrice .
Rozruch: Groží mikrokryštalické zosilnenia (e . g ., sic whiskers) na povrchoch vlákien, aby sa mechanicky prepojili s matkami .
Ošetrenie plazmy: Vylepšenia povrchov s ionizovaným plynom na zvýšenie drsnosti a aktívnych stránok .
Praktické úvahy
Neoxidačné metódy, ako je depozícia pár a ošetrenie plazmy
Spinné/polymérne povlaky ponúkajú vylepšenia marginálnej pevnosti .
Elektropolymerizácia zahŕňa komplexné postupy .
Oxidačné kvapaliny vyhovujú iba dávkové spracovanie; Trvanie oxidácie plynu sa líši podľa typu vlákna; Kombinovaná oxidácia chýba presná kontrola .
Elektrochemická oxidácia sa objavuje ako najsľubnejšia: rovnomerne zvyšuje zmáčateľnosť/reaktivitu za miernych, kontrolovateľných podmienok a hladko sa prispôsobuje výrobným vedeniam ako budúcemu štandardu pre priemyselné povrchové inžinierstvo .
