Uglerod tolasining besh yo'nalishi o'zgartirilgan termoplastik qatronlar kompozitlari.

Uglerod tolasining besh yo'nalishi o'zgartirilgan termoplastik qatronlar kompozitlari.

Uglerodli tolali modifikatsiyalangan qatronlar nisbatan muvaffaqiyatli turdagi kompozitsion materialdir, termosetting uglerod tolasi kompozitlari bugungi kunda asosiy tanlovdir. Amaldagi qatronlar orasida epoksi qatronlar va fenolik qatronlar va boshqalar mavjud. Termoplastik qatronlarni uglerod tolasi bilan birlashtirish qiyin; ammo, umumiy ko'rsatkich yaxshiroq, bu uglerod tolasi sanoatining kelajakdagi rivojlanishi uchun muhim yo'nalishdir. Sanoat texnologiyasining hozirgi darajasida uglerod tolasi modifikatsiyalangan termoplastik qatron kompozitsiyalarini tadqiq qilishda sezilarli yutuqlarga erishildi. Zhishang New Materials tomonidan ishlab chiqarilgan CF / PPS va CF / PEEK bir yo'nalishli lentalari kabi ko'plab yuqori samarali uzluksiz uglerod tolasi bilan mustahkamlangan termoplastik kompozitlar allaqachon muvaffaqiyatli ishlab chiqilgan.

1.Karbon tolali modifikatsiyalangan polipropilen qatron kompozitlari

Polipropilen (PP) avtomobilsozlik va maishiy texnika kabi sohalarda eng ko'p qo'llaniladigan polimer material bo'lib, Xitoyda yillik ishlab chiqarish 1 million tonnadan oshadi. Polipropilen qatronini uglerod tolasi bilan o'zgartirish kompozit materialning mustahkamligi va qattiqligini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. Bundan tashqari, uglerod tolasining qo'shilishi ham PP materiallarining oquvchanligi va kristalliligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

Uglerod tolasi bilan o'zgartirilgan PP materiallari odatda eritilgan aralashtirish usullari yordamida qayta ishlanadi, ular asosan ikkita ishlov berish usulini o'z ichiga oladi: egizak vintli ekstruziya va uzun tolali mustahkamlash. O'zgartirilgan materiallarning xususiyatlariga qo'shilgan uglerod tolasi miqdori, tola uzunligi, moslashtiruvchi moddalar va tolalarni sirt bilan ishlov berish kabi omillar ta'sir qiladi.

Hozirgi vaqtda uzun tolali mustahkamlangan PP kompozitlari avtomobilsozlik va dengiz sanoati kabi sohalarda keng qo'llanilmoqda. Biroq, PP matritsasi va uglerod tolasi o'rtasidagi yomon moslik tufayli, kompozitlarda yuqori mexanik ko'rsatkichlarga erishish uglerod tolasi uchun murakkab sirtni tozalash jarayonlarini talab qiladi, bu ham qayta ishlash xarajatlarini, ham qiyinchilikni sezilarli darajada oshiradi.

2.Karbon tolasi modifikatsiyalangan polivinilxlorid qatron kompozitlari

Polivinilxlorid (PVX) Xitoyda eng keng tarqalgan ishlab chiqarilgan umumiy maqsadli qatronlardan biri bo'lib, asosiy afzalliklari past narx, yaxshi elektr izolyatsiyasi xususiyatlari, mukammal kimyoviy qarshilik va oddiy kalıplama jarayonlari. Biroq, zaif qattiqlik, past zarba kuchi va termal barqarorlik va yomon ishlov berish ko'rsatkichlari kabi ba'zi bir o'ziga xos kamchiliklar uni qattiq talablarga ega bo'lgan sohalarda qo'llashni cheklaydi.

Karbonli tolali modifikatsiyalangan PVX materiallari PVX matritsasining kuchlanish kuchini, sirt qattiqligini va egiluvchanligini samarali ravishda oshirishi mumkin, bu ularni turli PVX plitalar va quvurlarni ishlab chiqarish uchun mos qiladi.

Uglerod tolasi filamentlari va PVX matritsasi o'rtasidagi muvofiqlik yaxshiroq bo'lib, PVX matritsasi bilan solishtirganda kuchlanish, egiluvchanlik va zarba kuchi sezilarli darajada yaxshilanadi. PVX matritsasining yomon termal barqarorligi tufayli, eritmani botirish yoki aralashtirish kabi ishlov berish usullari matritsaning buzilishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun, uglerod tolasi bilan o'zgartirilgan PVX materiallari odatda laminatsiya texnikasi yordamida qayta ishlanadi.

3.Karbonli tolali modifikatsiyalangan polikarbonat qatroni kompozitlari

Polikarbonat (PC) - yuqori zarba kuchi va yaxshi shaffofligi bilan mashhur bo'lgan keng tarqalgan muhandislik plastmassasi. Uglerod tolasi kompyuter bilan qo'shilsa, u kompyuterning turli xususiyatlarini yanada yaxshilashi va uning qo'llanilishi sohalarini kengaytirishi mumkin.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, qo'shilgan uglerod tolasi miqdori 20% dan past bo'lsa, materialning valentlik kuchi, egilish kuchi va egilish moduli sezilarli darajada oshadi. Uglerod tolasi miqdori 6% atrofida bo'lganda zarba kuchi maksimal darajaga etadi. Uglerod tolasi miqdori 10% dan 20% gacha bo'lsa, materialning sirt qarshiligi 8 × 10 ^ 9 Ō· sm ga yetishi mumkin, bu mukammal antistatik xususiyatlarni ta'minlaydi.

Uglerod tolali polikarbonat (PC) kompozitsiyasi polimer matritsaga elektromagnit himoya xususiyatlarini ham berishi mumkin; ammo, ekranlash samaradorligi juda yuqori emas. Standart elektromagnit ekranlash materiallarining kerakli ekranlash samaradorligiga erishish uchun boshqa yuqori o'tkazuvchan metall tolalar yoki kukunlarni qo'shish kerak. Uglerod tolasi yoki metall bilan qoplangan uglerod tolasi, metall kukunlari, grafen, o'tkazuvchan uglerod qora va boshqalar bilan qo'shilganda, kompozit materialda ko'prik rolini o'ynashi mumkin va shu bilan elektromagnit ekranlash ish faoliyatini oshiradi.

4.Karbon tolali modifikatsiyalangan poliamid qatron kompozitlari

Poliamid (PA) mukammal muhandislik plastmassasidir, lekin uning yuqori kristalliligi va sezilarli namlikni yutishi tufayli ushbu materialdan tayyorlangan mahsulotlarning o'lchov barqarorligi yomon, uning mustahkamligi va qattiqligi metallarnikiga mos kelmaydi. Amaliy ilovalarda bu materiallar ko'pincha shisha tola yoki uglerod tolasi bilan mustahkamlashni talab qiladi.

Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan va o'zgartirilgandan so'ng, PA ning mexanik xususiyatlarini sezilarli darajada oshirish mumkin. O'zgartirilgan material ham yuklarni ko'tarish uchun strukturaviy material, ham funktsional material sifatida xizmat qilishi mumkin. Hozirgi vaqtda uglerod tolasi modifikatsiyalangan PA bo'yicha ko'pgina tadqiqotlar uglerod tolalarining sirt modifikatsiyasining kompozitlarning interfeysi va ishlashiga ta'siriga qaratilgan.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, uglerod tolasi yuzasini oksidlanish bilan davolash uglerod tolasi va PA1010 o'rtasidagi bog'lanish kuchini yaxshilaydi. Uglerod tolasining hajm ulushi oshgani sayin, kompozitning kuchlanish kuchi va Rokvell qattiqligi dastlab ortadi, keyin esa kamayadi. Uglerod tolasining hajm ulushi 20% ga yetganda, materialning kuchlanish kuchi maksimal qiymatga etadi. Bundan tashqari, materialning ishqalanish koeffitsienti uglerod tolasining hajm ulushi ortishi bilan pasayadi, uglerod tolasining hajm ulushi 20% ga etganida 0,24 atrofida barqarorlashadi.

5.Karbon tolali modifikatsiyalangan maxsus muhandislik plastmassa kompozitlari

Maxsus muhandislik plastmassalari umumiy ko'rsatkichlari yuqori va uzoq muddatli xizmat ko'rsatish harorati 150 darajadan yuqori bo'lganlarga tegishlidir. Ushbu materiallar asosan PEEK, PPS, TPI va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ko'pgina maxsus muhandislik plastmassalari shisha tola, uglerod tolasi va aramid tolasi bilan mustahkamlangan termoplastik kompozitlar uchun matritsa materiallari sifatida xizmat qilishi mumkin. Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan maxsus muhandislik plastmassalari mukammal mexanik xususiyatlarga va ishlov berish ko'rsatkichlariga ega bo'lib, ular aerokosmik, dengiz va tibbiyot kabi ilovalarda termo-qatronlar yoki hatto metallarni to'liq almashtirishga imkon beradi.

A. Uglerod tolasi bilan mustahkamlangan polieter efir keton (PEEK)Hozirgi vaqtda eng yuqori haroratga chidamli termoplastik bo'lib, uzoq muddatli foydalanish harorati 250 darajagacha. Hatto 300 daraja yuqori haroratlarda ham u juda yaxshi mexanik xususiyatlarni saqlaydi. Karbon tolali modifikatsiyalangan PEEK nafaqat materialning mustahkamligi va qattiqligini oshiradi, balki o'tkazuvchanlik va aşınma qarshilik xususiyatlarini ham beradi.

B. Termoplastik polimid (TPI)mukammal zarba qarshiligi, radiatsiya qarshiligi va erituvchiga qarshilik bilan birga ajoyib termal barqarorlikni namoyish etadi. Bundan tashqari, ushbu turdagi materiallar yuqori harorat, o'zgaruvchan bosim va yuqori tezlik bilan tavsiflangan ekstremal muhitda ajoyib aşınma qarshilik ko'rsatadi. Uglerod tolasini mustahkamlashni qo'llash ushbu materiallarning ish faoliyatini yanada yaxshilashi va ularni qo'llash doirasini kengaytirishi mumkin.

C. Polifenilen sulfid (PPS)mukammal mexanik xususiyatlari, kimyoviy qarshilik va o'z-o'zini o'chirish xususiyatlari bilan mashhur yarim kristalli termoplastik qatron. Bundan tashqari, ushbu turdagi material noorganik minerallar va organik tolalar bilan yaxshi mosligini ko'rsatadi, bu uni yuqori plomba tarkibiga ega bo'lgan turli kompozitsiyalarni tayyorlash uchun mos qiladi. Termoplastik uglerod tolali PPS kompozitlari yaxshi mexanik xususiyatlar va mukammal erituvchiga qarshilik ko'rsatadi. PPS va uglerod tolasi o'rtasidagi bog'lanish ko'rsatkichi ham juda yaxshi; ammo, barcha mexanik xususiyatlar uglerod tolasi matoning hajm ulushidan sezilarli darajada ta'sirlanadi. Uglerod tolali matoning hajm ulushi 50% dan past bo'lsa, kompozitsiyaning barcha mexanik xususiyatlari uglerod tolali matoning hajm ulushining oshishi bilan sezilarli darajada yaxshilanadi.

Har xil turdagi termoplastik qatronlar uglerod tolasi bilan birlashganda turli darajadagi ishlash ko'rsatkichlarini namoyish etadi, shuningdek, tayyorlash va keyingi qayta ishlashda ham farqlar mavjud. Faqat doimiy tajribalar orqali butun uglerod tolasi sanoatini keyingi bosqichga olib boradigan optimal echimlarni topish mumkin. Hozirgi vaqtda CF / PPS va CF / PEEK kabi bir nechta termoplastik uglerod tolasi kompozitlari ishlash, ishlab chiqarish va qayta ishlash nuqtai nazaridan yaxshi ishlashi ko'rsatildi, bu ularni qisqa muddatda chuqur tadqiqot va rivojlantirish uchun muhim sohalarga aylantirdi. So'nggi yillarda Zhi Shang New Materials doimiy uglerod tolalarini ushbu termoplastik qatronlar bilan yanada barqaror jismoniy shakllar va yuqori mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan bir tomonlama lentalarni yaratish uchun yaxshiroq integratsiya qilish ustida ishlamoqda. Texnologiyaning rivojlanishi va uskunalarni sozlash natijasida bunday mahsulotlarni ommaviy ishlab chiqarish imkoniyati yaratildi.