ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ เนื่องจากเป็นวัสดุคอมโพสิตประสิทธิภาพสูง จึงมีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม เช่น น้ำหนักเบา มีความแข็งแรงสูง และทนทานต่อการกัดกร่อน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ การผลิตรถยนต์ สินค้ากีฬา และสาขาอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสภาพแวดล้อมการใช้งานมีความซับซ้อนมากขึ้น จึงมีข้อกำหนดที่สูงขึ้นในด้านความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานต่อการเสียดสี และความต้านทานรังสียูวีของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์
1. วิธีการรักษาเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของ ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์
การบำบัดด้วยสารเคมี: วิธีการรักษาทั่วไป ได้แก่ ออกซิเดชัน ไนตริฟิเคชั่น การดอง ฯลฯ การบำบัดด้วยออกซิเดชั่นส่วนใหญ่จะสร้างชั้นออกไซด์บนพื้นผิวของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ผ่านปฏิกิริยาทางเคมี ชั้นออกไซด์นี้สามารถเพิ่มกิจกรรมพื้นผิว ความสามารถในการละลายน้ำ และความสามารถในการยึดเกาะของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์กับเมทริกซ์เรซิน โดยปกติแล้วเส้นใยคาร์บอนจะถูกใส่ไว้ในสารละลายที่มีสารออกซิแดนท์ เช่น กรดไนตริก โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ฯลฯ และทำปฏิกิริยาภายใต้สภาวะอุณหภูมิและเวลาที่เหมาะสม ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ที่ถูกออกซิไดซ์สามารถให้ความแข็งแรงในการยึดเกาะส่วนต่อประสานที่ดีขึ้นในการเตรียมวัสดุคอมโพสิต ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุคอมโพสิต การบำบัดด้วยไนตริฟิเคชั่นแนะนำกลุ่มไนโตรบนพื้นผิวของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อปรับปรุงกิจกรรมพื้นผิวและปฏิกิริยากับสารเคมีบางชนิด ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ได้รับการบำบัดด้วยกรดไนตริกหรือส่วนผสมของกรดไนตริกและเกลือของโลหะบางชนิด เช่น ซิลเวอร์ไนเตรต ในระหว่างการบำบัด จะมีการนำกลุ่มไนโตรมาสู่พื้นผิวของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์หลังการบำบัดด้วยไนเตรตมีความสามารถในการเปียกน้ำและการยึดเกาะที่ดีขึ้นในการใช้งาน เช่น สารเคลือบและกาว การดองส่วนใหญ่จะใช้สารละลายกรดเพื่อขจัดสิ่งสกปรกและออกไซด์บนพื้นผิวของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความบริสุทธิ์และความเรียบเนียนของพื้นผิว จุ่มผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ลงในกรดเจือจาง (เช่น กรดไฮโดรคลอริกเจือจาง กรดซัลฟิวริกเจือจาง เป็นต้น) และใช้ฤทธิ์กัดกร่อนของกรดเพื่อขจัดสิ่งสกปรกบนพื้นผิว ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ดองสามารถให้คุณภาพพื้นผิวและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในการประมวลผลและการใช้งานในภายหลัง
การเคลือบผิว: เคลือบชั้นเคลือบป้องกันการกัดกร่อนบนพื้นผิวของ ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ เป็นอีกหนึ่งวิธีที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน วัสดุเคลือบสามารถเลือกโลหะ เซรามิก โพลีเมอร์ ฯลฯ วัสดุเหล่านี้มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และสามารถปกป้องผ้าคาร์บอนไฟเบอร์จากการถูกกัดกร่อนโดยตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในเวลาเดียวกัน การเคลือบยังช่วยเพิ่มความแข็งของพื้นผิวและความต้านทานการสึกหรอของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ และปรับปรุงอายุการใช้งานอีกด้วย
2. วิธีการรักษาเพื่อปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์
ปรับปรุงโครงสร้างเส้นใย: โดยการเปลี่ยนความหนา ความหนาแน่น และการจัดเรียงของเส้นใยคาร์บอน ความแข็งของพื้นผิวและความหนาแน่นของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์จะเพิ่มขึ้น จึงช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ ตัวอย่างเช่น การใช้วิธีการทอแบบ TWK แบบหมุนแพลตฟอร์มสองทางสามารถปรับปรุงความหนาแน่นและความแข็งของคาร์บอนไฟเบอร์ได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์
การเคลือบผิว: เคลือบชั้นเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอบนพื้นผิวของ ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ ยังเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความต้านทานการสึกหรออีกด้วย สารเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอสามารถเลือกวัสดุ เช่น โลหะ เซรามิก และโพลีเมอร์ วัสดุเหล่านี้มีคุณสมบัติทนต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยมและสามารถยืดอายุการใช้งานของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในเวลาเดียวกัน การเคลือบยังช่วยเพิ่มความแข็งของพื้นผิวและความต้านทานการกัดกร่อนของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์อีกด้วย
การเพิ่มวัสดุเสริมเส้นใย: การเพิ่มวัสดุเสริมเส้นใยบางชนิด เช่น อนุภาคซีเมนต์คาร์ไบด์ ลงในผ้าคาร์บอนไฟเบอร์จะช่วยเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ได้ จึงช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอได้ วัสดุเสริมแรงเหล่านี้สามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอในผ้าคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อสร้างโครงสร้างโครงกระดูกที่แข็งแกร่ง ซึ่งทนทานต่อการสึกหรอและการกระแทกภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3. วิธีการรักษาเพื่อปรับปรุงความต้านทานรังสียูวีของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์
การปรับปรุงความต้านทานรังสียูวีของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ส่วนใหญ่ทำได้โดยการเคลือบ การเคลือบชั้นเคลือบป้องกันรังสียูวีบนพื้นผิวของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์สามารถป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตได้อย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันไม่ให้ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์เสื่อมสภาพเนื่องจากรังสีอัลตราไวโอเลต การเคลือบป้องกันรังสียูวีมักจะมีตัวดูดซับรังสียูวีและตัวสะท้อนแสงแบบพิเศษ ซึ่งสามารถดูดซับและสะท้อนรังสียูวีได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปกป้องผ้าคาร์บอนไฟเบอร์จากความเสียหายจากรังสียูวี
ก่อนหน้า
