Włókno węglowe ma wyjątkowe właściwości, wysoką wytrzymałość i moduł, odporność na korozję, stabilność termiczną, wytrzymałość zmęczeniowa i tworzenie przewodnictwa jest niezbędne w zastosowaniach lotniczych, wojskowych i przemysłowych ., ale nie traktowane powierzchnie włókna węglowego wykazują chemiczną bezwładność ., brakując aktywnych działań, łączą się z nimi, tworząc interfejsem, tworzące międzyamatyczne, tworzące, tworzące międzynarodowe powierzchnie, tworzenie, tworzące międzyamatyczne, tworzące międzyamatyczne, tworzące, tworzące międzyamatyczne, interfejsowe. Wady podważające wydajność . Zrozumienie metod leczenia powierzchniowego jest zatem niezbędne .
Podstawowymi celami leczenia powierzchniowego jest:
- Zapobiegaj słabym tworzeniu się warstwy międzyfazowej
- Stwórz optymalną topografię wiązania
- Zwiększ ustawienie referencyjnego żywicy
Metody leczenia dzielą się na dwie kategorie:
Leczenie oksydacyjne- Wprowadź grupy polarne i wyeliminuj słabe interfejsy
Leczenie nieutleniające- Zdeponuj reaktywny węgiel lub inne substancje
Metody oksydacyjne
Utlenianie w fazie gazowej: Naraża włókna na utlenianie gazów (e . g ., powietrze, ozon) . wprowadza grupy polarne i zwiększa chropowatość powierzchni, zwiększając wytrzymałość na niszczenie kompozytów .
Utlenianie w fazie cieczy: Zanurza włókna w roztworach oksydacyjnych (kwas azotowy, hipochloryt sodu) . powierzchnie na generowanie rowków i grup zawierających tlen, poprawiając przyczepność żywicy .
Połączone utlenianie gazu-ciecz: Stosuje powłokę ciekłą, a następnie utlenianie gazu . zwiększa zarówno wytrzymałość na rozciąganie światłowodów, jak i kompozytową wytrzymałość na ścinanie interlaminarne .
Utlenianie elektrochemiczne: Anodowe utlenianie w elektrolitach . generuje grupy funkcjonalne tlenu/azotu, które poprawiają zwilżalność epoksydową i reaktywność, podnosząc wydajność mechaniczną .
Metody nieutleniające
Osadzanie pary: Złoża pirolityczny węgiel w interfejsach światłowodowych w celu rozluźnienia stresu i wzmocnienia wiązania .
Elektropolimeryzacja: Formuje filmy polimerowe na włóknach poprzez polimeryzację monomerową napędzaną pola elektrycznym . modyfikuje morfologię/kompozycję powierzchni .
Powłoka agenta sprzęgła: Używa cząsteczek amphiphilicznych (e . g ., silany), że chemicznie miękka włókna i żywice za pośrednictwem grup podwójnych reaktywnych .
Powłoka polimerowa: Stosuje polialuminoksan, przechodząc na powłokę glinu po obróbce cieplnej . zwiększa oporność na utlenianie kompozytów macierzy metalowej .
Wzrost wąsów: Uprawia wzmocnienia mikrokrystaliczne (e . g ., sic wąsy) na powierzchniach światłowodowych do mechanicznego blokowania z matrycami .
Leczenie w osoczu: Etches powierzchnie z jonizowanym gazem w celu zwiększenia chropowatości i aktywnych miejsc .
Rozważania praktyczne
Nieokleżne metody, takie jak odkładanie pary i leczenie w osoczu, pozostają eksperymentalne, pozbawione skalowalności przemysłowej .
Powłoki sprzęgające/polimerowe oferują ulepszenia wytrzymałości krańcowej .
Elektropolimeryzacja obejmuje złożone procedury .
Ciekłe utlenianie odpowiada tylko przetwarzaniu partii; Czas utleniania gazu zmienia się w zależności od rodzaju błonnika; Połączone utlenianie brakuje precyzyjnej kontroli .
Utlenianie elektrochemiczne pojawia się jako najbardziej obiecujące: równomiernie zwiększa zwilżalność/reaktywność w łagodnych, kontrolowanych warunkach i bezproblemowo dostosowuje się do linii produkcyjnych, które są pozytywne jako przyszły standard dla inżynierii powierzchni przemysłowej .
