1. Karbon fiberin katmanlı yapısı ve yüksek modül özellikleri
Yüksek sıcaklıkta karbonize edilmiş organik liflerden yapılmış bir malzeme olan karbon fiber, benzersiz bir katmanlı yapıya ve yüksek modülünün kaynağı olan kovalent bağ bağlantısına sahiptir. Karbonizasyon işlemi sırasında, organik liflerdeki karbon dışı elemanlar yavaş yavaş çıkarılır ve yüksek yönlü bir karbon atom tabakası yapısı bırakılır. Bu karbon atom katmanları, grafite benzer ancak daha düzenli ara katman yönelimi ile katmanlı bir yapı oluşturan güçlü kovalent bağlarla sıkı bir şekilde bağlanır. Bu yapı, karbon fibere eksenel yönde, yani deformasyona direnme yeteneği olan son derece yüksek bir modül verir.
Yüksek modül, karbon fiber malzemelerinin önemli bir özelliğidir, yani kuvvete maruz kaldığında, karbon fiber iyi şekil stabilitesini koruyabilir ve deforme olması kolay değildir. Bu özellik, havacılık, otomobil üretimi, spor malzemeleri ve diğer alanlar gibi yüksek strese ve yüksek yüke dayanması gereken uygulamalar için çok önemlidir.
2. Yüksek modül tutma ve avantajları İletken katkı maddeleri için öğütülmüş karbon fiber tozu
İletken katkı maddeleri için öğütülmüş karbon fiber tozu, özel bir işlemle karbon fiberin ezilmesiyle elde edilen ince taneli bir malzemedir. Parçacık boyutu azalsa da, karbon fiberin temel yapısı ve özellikleri, özellikle yüksek modül özellikleri korunur. Bu toz, iletken bir katkı maddesi veya takviye aşaması olarak matris malzemesine eklendiğinde, yüksek modül avantajı tam olarak gösterilmiştir.
Malzemenin modülünü önemli ölçüde iyileştirin
İletken katkı maddeleri için öğütülmüş karbon fiber tozunun yüksek modül özellikleri, matris malzemesine eklendiğinde malzemenin genel modülünü önemli ölçüde iyileştirmesini sağlar. Bu, kompozit malzemenin strese maruz kaldığında daha sert ve daha dayanıklı olduğu ve daha fazla deformasyona ve yüke dayanabileceği anlamına gelir. Bu özellik özellikle yüksek mukavemet ve yüksek sertlik gerektiren yapısal parçalar için önemlidir.
Malzeme istikrarını geliştirin
İletken katkı maddeleri için yüksek modüllü öğütülmüş karbon fiber tozu, malzemenin boyutsal stabilitesini ve termal stabilitesini de artırabilir. Sıcaklık değişiklikleri veya stres altında, kompozit malzeme iyi şekil ve boyutsal stabiliteyi koruyabilir ve deformasyona veya çatlamaya eğilimli değildir. Bu özellik, zorlu ortamlarda çalışması gereken ekipman veya bileşenler için çok önemlidir.
Malzeme yorgunluğu direncini iyileştirin
İletken katkı maddeleri için yüksek öğütülmüş karbon fiber tozu modülü, kompozit malzemelerin yorgunluk direncini geliştirmeye yardımcı olur. Döngüsel yükler altında, kompozit malzeme iyi mekanik özellikleri ve dayanıklılığı koruyabilir ve yorgunluk başarısızlığına eğilimli değildir. Bu, alternatif yüklere uzun süre dayanması gereken yapısal parçalar için büyük bir öneme sahiptir.
3. Karbon fiber tozunun hazırlık işlemi
Karbon fiber tozunun hazırlama işlemi, yüksek modül özelliklerinin korunmasını ve uygulanmasını sağlamak için anahtar bağlantıdır. Karbon fiber tozunun ana hazırlık adımları ve işlem noktaları aşağıda ayrıntılı olarak tanıtılacaktır.
Hammadde seçimi ve ön tedavi
Karbon fiber tozunun hazırlanması önce yüksek kaliteli karbon fiber hammaddelerin seçilmesini gerektirir. Mükemmel mekanik özelliklere ve karbonizasyon etkisine sahip olduğu için poliakrilonitril (PAN) tabanlı karbon fiber hammadde olarak kullanılır. Hammadde seçiminden sonra, sonraki işlemenin sorunsuz ilerlemesini sağlamak için yüzey safsızlıklarını ve nemi gidermek için temizlik ve kurutma gibi ön muamele gereklidir.
Karbonizasyon tedavisi
Karbonizasyon, karbon fiberin hazırlanmasındaki temel adımlardan biridir. Ön işlem gören karbon fiber, yüksek sıcaklıkta bir fırına yerleştirilir ve inert bir gazın (azot gibi) korunması altında yüksek sıcaklık karbonizasyon tedavisine tabi tutulur. Karbonizasyon sıcaklığı genellikle 1000-3000 ℃ arasında kontrol edilir ve gerekli karbon fiber performansına ve amaca göre ayarlanır. Karbonizasyon işlemi sırasında, organik fiberdeki karbonlu olmayan elemanlar kademeli olarak çıkarılır ve karbon fiber oluşturmak için yüksek derecede yönlendirilmiş bir karbon atom tabakası yapısı bırakır.
Ezme ve öğütme
Karbonize karbon fiberler genellikle uzun lifler biçimindedir. Belirli uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak için ince parçacıklara ezilmeleri gerekir. Ezme işlemi, mekanik ezme, hava akışı ezme ve diğer yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Öğütme, genellikle bilyalı değirmenler ve titreşim fabrikaları gibi ekipmanları kullanarak karbon fiber tozunun inceliğini ve tekdüzeliğini daha da artırmaktır. Ezme ve öğütme yoluyla, düzgün partikül boyutu ve iyi dağılımlı karbon fiber tozu elde edilebilir.
Yüzey tedavisi ve modifikasyon
Karbon fiber tozu ve matris malzemeleri arasındaki uyumluluğu ve bağlanmayı iyileştirmek için yüzey işlenebilir ve değiştirilebilir. Yüzey işlemi, karbon fiber tozunun yüzey aktivitesini ve ıslanabilirliğini geliştirmek için kimyasal tedavi, fiziksel tedavi veya plazma tedavisi ile gerçekleştirilebilir. Modifikasyon, belirli uygulamaların ihtiyaçlarını daha iyi karşılamasını sağlamak için spesifik katkı maddeleri ekleyerek veya kimyasal aşılama ve diğer reaksiyonlar gerçekleştirerek karbon fiber tozunun yüzey özelliklerini ve kimyasal yapısını değiştirmektir.
Öncesi
