1. โครงสร้างชั้นและลักษณะโมดูลัสสูงของคาร์บอนไฟเบอร์
คาร์บอนไฟเบอร์วัสดุที่ทำจากเส้นใยอินทรีย์คาร์บอนที่อุณหภูมิสูงมีโครงสร้างชั้นที่ไม่ซ้ำกันและการเชื่อมต่อพันธะโควาเลนต์ซึ่งเป็นที่มาของโมดูลัสสูง ในระหว่างกระบวนการคาร์บอนองค์ประกอบที่ไม่ใช่คาร์บอนในเส้นใยอินทรีย์จะถูกลบออกค่อยๆออกจากโครงสร้างชั้นอะตอมคาร์บอนที่มุ่งเน้นสูง ชั้นอะตอมคาร์บอนเหล่านี้เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่งสร้างโครงสร้างชั้นคล้ายกับกราไฟท์ แต่มีการวางแนว interlayer ที่เป็นระเบียบมากขึ้น โครงสร้างนี้ให้คาร์บอนไฟเบอร์มีโมดูลัสที่สูงมากในทิศทางแกนนั่นคือความสามารถในการต้านทานการเสียรูป
โมดูลัสสูงเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งหมายความว่าเมื่อถูกบังคับให้ใช้กำลังคาร์บอนไฟเบอร์สามารถรักษาเสถียรภาพของรูปร่างที่ดีและไม่ง่ายต่อการเปลี่ยนรูป คุณลักษณะนี้มีความสำคัญสำหรับการใช้งานที่ต้องการทนต่อความเครียดสูงและภาระสูงเช่นการบินและอวกาศการผลิตรถยนต์สินค้ากีฬาและสาขาอื่น ๆ
2. การเก็บรักษาโมดูลัสสูงและข้อดีของ ผงคาร์บอนไฟเบอร์ที่บดสำหรับสารเติมแต่งนำไฟฟ้า
ผงคาร์บอนไฟเบอร์ที่บดสำหรับสารเติมแต่งนำไฟฟ้าเป็นวัสดุเม็ดละเอียดที่ได้จากการบดคาร์บอนไฟเบอร์ผ่านกระบวนการพิเศษ แม้ว่าขนาดอนุภาคจะลดลง แต่โครงสร้างพื้นฐานและคุณสมบัติของคาร์บอนไฟเบอร์จะถูกเก็บไว้โดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะโมดูลัสสูง เมื่อผงนี้ถูกเพิ่มเข้าไปในวัสดุเมทริกซ์เป็นขั้นตอนการเสริมนำหรือขั้นตอนการเสริมแรงความได้เปรียบโมดูลัสสูงของมันจะแสดงให้เห็นอย่างเต็มที่
ปรับปรุงโมดูลัสของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญ
คุณสมบัติโมดูลัสสูงของผงคาร์บอนไฟเบอร์ที่ผ่านการบดสำหรับสารเติมแต่งนำไฟฟ้าช่วยให้สามารถปรับปรุงโมดูลัสโดยรวมของวัสดุได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเพิ่มลงในวัสดุเมทริกซ์ ซึ่งหมายความว่าวัสดุคอมโพสิตนั้นยากขึ้นและทนทานมากขึ้นเมื่ออยู่ภายใต้ความเครียดและสามารถทนต่อการเสียรูปและโหลดได้มากขึ้น คุณลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรงสูงและความแข็งแกร่งสูง
เพิ่มเสถียรภาพของวัสดุ
ผงคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีการบดสูงสำหรับสารเติมแต่งนำไฟฟ้าสามารถเพิ่มความเสถียรของมิติและเสถียรภาพทางความร้อนของวัสดุ ภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือความเครียดวัสดุคอมโพสิตสามารถรักษารูปร่างและความเสถียรของมิติที่ดีและไม่ได้มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนรูปหรือการแตกร้าว คุณลักษณะนี้มีความสำคัญสำหรับอุปกรณ์หรือส่วนประกอบที่ต้องทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ปรับปรุงความต้านทานความเหนื่อยล้าของวัสดุ
โมดูลัสสูงของผงคาร์บอนไฟเบอร์ที่ผ่านการบดสำหรับสารเติมแต่งนำไฟฟ้ายังช่วยปรับปรุงความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าของวัสดุคอมโพสิต ภายใต้ภาระของวงจรวัสดุคอมโพสิตสามารถรักษาคุณสมบัติทางกลและความทนทานที่ดีและไม่ได้มีแนวโน้มที่จะเกิดความเหนื่อยล้า สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างที่ต้องทนต่อโหลดสลับกันเป็นเวลานาน
3. กระบวนการเตรียมผงคาร์บอนไฟเบอร์
กระบวนการเตรียมผงคาร์บอนไฟเบอร์เป็นลิงค์สำคัญเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเก็บรักษาลักษณะโมดูลัสสูงและออกแรง ขั้นตอนการเตรียมการหลักและจุดกระบวนการของผงคาร์บอนไฟเบอร์จะได้รับการแนะนำในรายละเอียดด้านล่าง
การเลือกวัตถุดิบและการปรับสภาพ
การเตรียมผงคาร์บอนไฟเบอร์เป็นครั้งแรกต้องมีการเลือกวัตถุดิบคาร์บอนไฟเบอร์คุณภาพสูง Polyacrylonitrile (PAN) -based-based carbon Fiber ใช้เป็นวัตถุดิบเนื่องจากมีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมและผลกระทบจากคาร์บอน หลังจากการเลือกวัตถุดิบการปรับสภาพเช่นการทำความสะอาดและการอบแห้งจำเป็นต้องใช้เพื่อขจัดสิ่งสกปรกบนพื้นผิวและความชื้นเพื่อให้แน่ใจว่าความก้าวหน้าที่ราบรื่นของการประมวลผลที่ตามมา
การบำบัดด้วยคาร์บอน
การทำให้เป็นคาร์บอนเป็นหนึ่งในขั้นตอนสำคัญในการเตรียมคาร์บอนไฟเบอร์ คาร์บอนไฟเบอร์ที่ผ่านการเตรียมไว้จะถูกวางไว้ในเตาอุณหภูมิสูงและได้รับการบำบัดด้วยคาร์บอนอุณหภูมิสูงภายใต้การป้องกันก๊าซเฉื่อย (เช่นไนโตรเจน) อุณหภูมิคาร์บอนถูกควบคุมระหว่าง 1,000-3000 ℃และปรับตามประสิทธิภาพและวัตถุประสงค์ของคาร์บอนไฟเบอร์ที่ต้องการ ในระหว่างกระบวนการคาร์บอนองค์ประกอบที่ไม่ใช่คาร์บอนในเส้นใยอินทรีย์จะค่อยๆลบออกโดยปล่อยให้โครงสร้างชั้นอะตอมคาร์บอนที่มุ่งเน้นสูงเพื่อสร้างคาร์บอนไฟเบอร์
บดขยี้และบด
เส้นใยคาร์บอนคาร์บอนมักจะอยู่ในรูปแบบของเส้นใยยาว เพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันเฉพาะพวกเขาจะต้องถูกบดลงในอนุภาคละเอียด กระบวนการบดสามารถทำได้โดยการบดเชิงกลการบดการไหลของอากาศและวิธีการอื่น ๆ การบดคือการปรับปรุงความละเอียดและความสม่ำเสมอของผงคาร์บอนไฟเบอร์ซึ่งมักจะใช้อุปกรณ์เช่นโรงสีลูกและโรงงานการสั่นสะเทือน ผ่านการบดและการบดผงคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีขนาดอนุภาคสม่ำเสมอและการกระจายตัวที่ดีสามารถรับได้
การรักษาและปรับเปลี่ยนพื้นผิว
เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้และการเชื่อมระหว่างผงคาร์บอนไฟเบอร์และวัสดุเมทริกซ์สามารถรักษาและปรับเปลี่ยนพื้นผิวได้ การรักษาพื้นผิวสามารถทำได้โดยการรักษาด้วยเคมีการรักษาทางกายภาพหรือการรักษาด้วยพลาสมาเพื่อปรับปรุงกิจกรรมพื้นผิวและความสามารถในการเปียกของผงคาร์บอนไฟเบอร์ การปรับเปลี่ยนคือการเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวและโครงสร้างทางเคมีของผงคาร์บอนไฟเบอร์โดยการเพิ่มสารเติมแต่งเฉพาะหรือทำการปลูกถ่ายสารเคมีและปฏิกิริยาอื่น ๆ เพื่อให้ตอบสนองความต้องการของการใช้งานที่เฉพาะเจาะจงได้ดีขึ้น