کاربن فائبر میں ترمیم

I. کاربن فائبر میں ترمیم کا مقصد

کے درمیان مطابقت کو بہتر بناناکاربن فائبراور میٹرکس: مرکب مواد کی مکینیکل خصوصیات کو بڑھانا اور فائبر کی سطح اور میٹرکس کے درمیان مکینیکل انٹرلاکنگ، فزیکل آسنجن اور کیمیائی بانڈنگ کو مضبوط کرنا۔

انٹرفیشل بانڈنگ کو بہتر بنانا: مینوفیکچرنگ کے دوران، کاربن ریشوں کو 1000℃ سے زیادہ درجہ حرارت کاربنائزیشن ٹریٹمنٹ سے گزرنا پڑتا ہے، جس کے نتیجے میں ایک ہموار سطح میں فعال فنکشنل گروپس کی کمی ہوتی ہے۔ اس سے سطح کی جڑی پن، پولیمر سے ناقص چپکنے، اور کمزور انٹرفیشل بانڈنگ ہوتی ہے، جو جامع مواد کی انٹرلامینر شیئر کی طاقت کو براہ راست متاثر کرتی ہے۔

سطح کی سرگرمی کو بڑھانا: یہ کاربن فائبر اور میٹرکس میٹریل کے درمیان مؤثر تناؤ کے بوجھ کی منتقلی کی اجازت دیتا ہے، اس طرح صنعتی ایپلی کیشنز میں فائبر مواد کی قدر میں اضافہ ہوتا ہے۔

فائبر کی خصوصیات کو بہتر بنانا: اس میں درجہ حرارت کی مزاحمت اور آکسیڈیشن مزاحمت کو بہتر بنانا شامل ہے، جو فائبر کی سطح پر P، B، اور Zn جیسے عناصر کی ٹریس مقدار متعارف کروا کر یا دھاتی یا غیر دھاتی تہوں سے مل کر حاصل کیا جا سکتا ہے۔

II ترمیم کا طریقہ کار تجزیہ

1. جسمانی ترمیم کا طریقہ کار: کاربن ریشوں کی جسمانی ترمیم بنیادی طور پر سطح کی کھردری اور مخصوص سطح کے رقبے کو بڑھا کر انٹرفیشل کمک حاصل کرتی ہے۔

سطح کی کھردری کو بڑھانا: گیس فیز آکسیڈیشن اور پلازما ٹریٹمنٹ جیسے طریقے کاربن ریشوں کی سطح کی کھردری کو نمایاں طور پر بڑھا سکتے ہیں۔ "ماحول کے دباؤ کے آرگن پلازما ٹریٹمنٹ سے کاربن فائبر کی سطح پر آکسیجن کی مقدار میں 22.5 فیصد اضافہ ہوسکتا ہے، پانی کے رابطے کے زاویے کو 45.1° تک کم کر سکتا ہے، اور 300 سیکنڈ کے علاج کے بعد 3.23 GPa پر تناؤ کی طاقت کو برقرار رکھ سکتا ہے۔" AFM ٹیسٹنگ سے پتہ چلتا ہے کہ سطح کی کھردری (Ra) 0.31 μm سے 0.47 μm تک بڑھ گئی ہے۔

سطح کی اینچنگ اور ایکٹیویشن: الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن ٹریٹمنٹ، "پرت بہ پرت آکسیڈیشن اینچنگ اور فنکشنل گروپ تبدیلیوں کے مشترکہ عمل" کے ذریعے کاربن فائبر کی سطح پر مائکرو پورس اور گرووز بناتا ہے، جس سے مکینیکل انٹر لاکنگ اثر بڑھتا ہے۔

سطح کی شکل میں بہتری: "پلازما کا علاج جسمانی بمباری کے ذریعے آلودگیوں کو ہٹاتا ہے اور ہائیڈروکسیل/کاربوکسائل ایکٹو گروپس کو متعارف کرایا جاتا ہے، جس سے انٹرلیئر شیئر کی طاقت میں نمایاں بہتری آتی ہے۔"

2. کیمیائی ترمیم کا طریقہ کار

کاربن ریشوں کی کیمیائی ترمیم بنیادی طور پر فعال فنکشنل گروپس کو متعارف کروا کر انٹرفیشل اضافہ حاصل کرتی ہے:

آکسیجن پر مشتمل فنکشنل گروپس کا تعارف: مائع فیز آکسیڈیشن (مرتکز نائٹرک ایسڈ، مرتکز سلفیورک ایسڈ، ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ وغیرہ کو آکسیڈینٹس کے طور پر استعمال کرتے ہوئے) اور الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن آکسیجن پر مشتمل فنکشنل گروپس کی اقسام اور تعداد کو نمایاں طور پر بڑھا سکتی ہے (جیسے کاربن ہائیڈروکس کی سطح پر)۔ "الیکٹرولائٹک پوٹینٹیومیٹرک علاج کاربن فائبر کی سطح پر آکسیجن کی مقدار کو 9.36% سے 18.04% تک بڑھا سکتا ہے، رابطہ زاویہ کو 90.2° سے 62.4° تک کم کر سکتا ہے، اور انٹرلامینر شیئر کی طاقت کو 56% تک بڑھا سکتا ہے۔"

کیمیکل بانڈ کی تشکیل: "DA یا polydopamine (PDA) بنیادی طور پر کیمیکل گرافٹنگ ترمیم کو حاصل کرتا ہے -NH₂ کو مالیکیول میں -C=O اور -COO- فنکشنل گروپس کے ساتھ کاربن فائبر کی سطح پر ایک شِف بیس ری ایکشن کے ذریعے، کاربن فائبر کی سطح پر مستحکم کیمیائی بانڈ بناتا ہے۔"

سرفیس گرافٹنگ ری ایکشن: سطح کی گرافٹنگ کے طریقہ کار میں "کاربن فائبر کو فعال مونومر کے ماحول میں رکھنا شامل ہے، جہاں، ایک انیشیٹر کے عمل کے تحت، مونومر فعال گروپوں یا فائبر پر کنارے کاربن ایٹموں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔"

ترمیم کا خصوصی طریقہ: "NH₄HCO₃ محلول میں، فائبر کی سطح بنیادی طور پر پانی کے الیکٹرولائٹک آکسیجن کے اخراج کے رد عمل سے گزرتی ہے اور کچھ الیکٹرو ایکٹو مادوں کے الیکٹرو کیمیکل آکسیڈیشن ری ایکشن سے گزرتی ہے؛ فائبر کی سطح پر مختلف آکسیجن پر مشتمل فنکشنل گروپس کا مواد مسلسل تبدیل ہوتا رہتا ہے، اور NH₃ کے ری ایکشن کے وقت کی توسیع کے ساتھ، اور سطح کی سطح پر NH₄HCO₃ کے عمل کی توسیع کے ساتھ۔ فائبر کی سطح میں امائڈ گروپس کی ایک بڑی تعداد متعارف کراتی ہے۔" کپلنگ ایجنٹ میں ترمیم: "ایک امینوسیلین کپلنگ ایجنٹ (KH550) کاربن ریشوں کی سطح کے علاج کے لیے استعمال کیا جاتا تھا، جس سے کیمیائی طور پر بندھے ہوئے انٹرفیس کی تہہ بنتی تھی۔

ترمیم کے بعد: فعال فنکشنل گروپس کی تعداد میں اضافہ ہوا: O-C=O مواد میں 95.24% اضافہ ہوا، اور C=O مواد میں 508.45% اضافہ ہوا، جس سے مزید رال بانڈنگ سائٹس بنتی ہیں۔"

III ترمیمی اثرات کی جامع کارکردگی

ترمیم کے بعد، کاربن ریشوں کی سطح کی قطبیت میں نمایاں طور پر بہتری آئی، رابطے کا زاویہ کم ہوا، اور گیلے پن میں اضافہ ہوا، اس طرح جامع مواد کی انٹرفیشل خصوصیات کو مؤثر طریقے سے بہتر بنایا گیا۔ "سطح میں ترمیم کرنے والی ٹیکنالوجی کاربن ریشوں کی سطح کی سرگرمی کو بڑھاتی ہے، کاربن ریشوں اور میٹرکس کے مواد کے درمیان انٹرفیشل خصوصیات کو مضبوط کرتی ہے، اور میٹرکس کے ساتھ ان کے چپکنے کو بہتر بناتی ہے۔"

عملی ایپلی کیشنز میں، ترمیم شدہ کاربن ریشوں اور رال میٹرکس کے درمیان انٹرفیشل شیئر کی طاقت میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ "DA- ترمیم شدہ کاربن ریشوں اور epoxy resin E51 کا IFSS بڑھ کر 65.32 MPa ہو گیا، غیر ترمیم شدہ کاربن ریشوں کے مقابلے میں 47.35 فیصد اضافہ۔"

خلاصہ یہ کہکاربن فائبرترمیم کاربن ریشوں اور میٹرکس کے درمیان جسمانی اور کیمیائی میکانزم کے ذریعے انٹرفیشل خصوصیات کو مؤثر طریقے سے بہتر بناتی ہے، اس طرح جامع مواد کی مجموعی کارکردگی میں نمایاں طور پر بہتری آتی ہے۔

سیمیکوریکس اعلیٰ معیار کی پیشکش کرتا ہے۔کاربن فائبر مرکبمصنوعات اگر آپ کی کوئی پوچھ گچھ ہے یا اضافی تفصیلات کی ضرورت ہے، تو براہ کرم ہم سے رابطہ کرنے میں سنکوچ نہ کریں۔

فون نمبر +86-13567891907 سے رابطہ کریں۔

ای میل: sales@semicorex.com