Oglekļa šķiedra var lepoties ar ārkārtas īpašībām, kurām ir augsta īpaša izturība un modulis, izturība pret koroziju, termisko stabilitāti, noguruma izturību un vadītspējas veidošanu, kas to neaizstāj kosmosā, militārās un rūpnieciskās lietojumprogrammas ., tomēr neapstrādātām oglekļa šķiedras virsmām ir ķīmiska viela, kas saistīta Tādējādi ir būtiska ., izpratne par virsmas apstrādes metodēm ir mazāka par virsmas apstrādes metodēm ir būtiska .
Virsmas apstrādes galvenie mērķi ir:
- Novērst vāju saskarnes slāņa veidošanos
- Izveidojiet optimālu savienojošo topogrāfiju
- Uzlabot sveķu-pastiprināšanas afinitāti
Ārstēšanas metodes ietilpst divās kategorijās:
Oksidējoša ārstēšana- ieviest polārās grupas un novērst vājas saskarnes
Neoksidējoša ārstēšana- nogulsnes reaktīvā oglekļa vai citas vielas
Oksidatīvās metodes
Gāzes fāzes oksidācija: Pakļauj šķiedras oksidējošām gāzēm (e . g ., gaiss, ozone) . ievieš polārās grupas un palielina virsmas raupjumu, palielinot kompozīta bīdes stiprību .}}}}}}}}}}}}
Šķidruma fāzes oksidācija: Iegremdē šķiedras oksidatīvos šķīdumos (slāpekļskābē, nātrija hipohlorītā) . Kūtes virsmas, lai radītu rievas un skābekli saturošas grupas, uzlabojot sveķu saķeri .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Kombinēta gāzes-šķidruma oksidācija: Piemēro šķidruma pārklājumu, kam seko gāzes oksidācija . uzlabo gan šķiedras stiepes izturību, gan salikto interlamināro bīdes stiprību .
Elektroķīmiskā oksidācija: Anodiskā oksidācija elektrolītos . ģenerē skābekļa/slāpekļa funkcionālās grupas, kas uzlabo epoksīda mitrumu un reaktivitāti, paaugstinot mehānisko veiktspēju .
Neoksidatīvas metodes
Tvaika nogulsnēšanās: Nogulsnes pirolītiskā oglekle šķiedru rezīna saskarnēs, lai atslābinātu stresu un stiprinātu savienošanu .
Elektropolimerizācija: Veidlapas polimēru plēves uz šķiedrām, izmantojot elektriskā lauka virzīto monomēru polimerizāciju . modificē virsmas morfoloģiju/kompozīciju .
Savienošanas aģenta pārklājums: Izmanto amfifiliskās molekulas (e . g ., silanes), kas ķīmiski tiltu šķiedras un sveķus, izmantojot divkāršu reaktīvas grupas .
Polimēra pārklājums: Piemēro polialuminoksānu, pārveidojot par alumīnija oksīda pārklājumu pēc termiskās apstrādes . uzlabo oksidācijas pretestību metāla matricas kompozītiem .
Ūsas izaugsme: Aug mikrokristāliski pastiprinājumi (e . g ., sic slotiņas) uz šķiedras virsmām, lai mehāniski bloķētu ar matricām .
Ārstēšana ar plazmu: Etches virsmas ar jonizētu gāzi, lai palielinātu raupumu un aktīvās vietnes .
Praktiski apsvērumi
Neoksidējošas metodes, piemēram, tvaiku nogulsnēšanās un ārstēšana ar plazmu, joprojām ir eksperimentāla, jo trūkst rūpnieciskās mērogojamības .
Savienošanas/polimēru pārklājumi piedāvā marginālu izturības uzlabojumus .
Elektropolimerizācija ietver sarežģītas procedūras .
Tikai šķidruma oksidācija ir piemērota tikai partijas apstrādei; Gāzes oksidācijas ilgums mainās atkarībā no šķiedras veida; kombinētajai oksidācijai trūkst precīzas vadības .
Elektroķīmiskā oksidācija parādās kā visdažādākā: tā vienmērīgi uzlabo mitrumu/reaktivitāti vieglos, kontrolējamos apstākļos un nemanāmi pielāgojas ražošanas līnijām, kas to pozicionē kā rūpnieciskās virsmas inženierijas turpmāko standartu .
