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La fibra de carbono se transforma a partir de fibra org\u00e1nica mediante una serie de procesos de tratamiento t\u00e9rmico. Su contenido de carbono supera el 90%. Es una fibra inorg\u00e1nica de alto rendimiento y un nuevo material con excelentes propiedades mec\u00e1nicas. La fibra de carbono no solo hereda las propiedades inherentes de los materiales de carbono, sino que tambi\u00e9n combina la flexibilidad y procesabilidad de las fibras textiles. Se considera una nueva generaci\u00f3n de fibra de refuerzo y se utiliza en muchos campos de alta tecnolog\u00eda.<\/p>\n
Como refuerzo, aunque tiene una serie de excelentes caracter\u00edsticas de rendimiento, tambi\u00e9n viene acompa\u00f1ado de algunos desaf\u00edos que deben afrontarse. Debido a la estructura similar al grafito, su superficie es qu\u00edmicamente inerte y es dif\u00edcil que la resina se infiltre y reaccione qu\u00edmicamente. Es dif\u00edcil que la superficie se combine con la resina, lo que a su vez afecta la resistencia del material compuesto. Por lo tanto, es necesario tratar la superficie de la fibra de carbono, eliminar las impurezas de la superficie de la fibra de carbono, grabar ranuras en la superficie de la fibra de carbono o formar microporos para aumentar el \u00e1rea de superficie, cambiar las propiedades de la superficie de la fibra de carbono, aumentar los grupos funcionales polares y la activaci\u00f3n de la superficie en la superficie de la fibra de carbono, y luego es m\u00e1s f\u00e1cil infiltrarse y reaccionar qu\u00edmicamente, de modo que la interfaz del material compuesto est\u00e9 m\u00e1s estrechamente conectada y se aumente la resistencia.<\/p>\n
Existen muchos m\u00e9todos para el tratamiento de la superficie de la fibra de carbono, que incluyen principalmente la oxidaci\u00f3n en fase gaseosa, la oxidaci\u00f3n en fase l\u00edquida, la oxidaci\u00f3n electroqu\u00edmica, el tratamiento de recubrimiento con agente de acoplamiento, el tratamiento con plasma, la tecnolog\u00eda de modificaci\u00f3n de injertos, etc. Entre ellos, la oxidaci\u00f3n en fase gaseosa es actualmente el m\u00e9todo m\u00e1s utilizado, y la oxidaci\u00f3n electroqu\u00edmica es actualmente la \u00fanica tecnolog\u00eda que se puede operar en l\u00ednea de forma continua durante la preparaci\u00f3n de la fibra de carbono, y se mejora el rendimiento general de los compuestos a base de resina reforzada con fibra de carbono tratados con oxidaci\u00f3n electroqu\u00edmica.<\/p>\n
(1) M\u00e9todo de oxidaci\u00f3n en fase gaseosa<\/p>\n
Los m\u00e9todos de oxidaci\u00f3n en fase gaseosa incluyen la oxidaci\u00f3n con aire, la oxidaci\u00f3n con ozono, etc.<\/p>\n
El m\u00e9todo de oxidaci\u00f3n con aire es un m\u00e9todo que consiste en colocar la fibra de carbono en el aire con una humedad relativa determinada para un tratamiento a alta temperatura con el fin de oxidar la superficie de la fibra de carbono a alta temperatura. Despu\u00e9s de la oxidaci\u00f3n, los elementos no carbonados en la superficie de la fibra de carbono aumentan, lo que es beneficioso para mejorar la humectabilidad de la fibra y la uni\u00f3n de la resina.<\/p>\n
(2) M\u00e9todo de oxidaci\u00f3n en fase l\u00edquida<\/p>\n
El m\u00e9todo de oxidaci\u00f3n en fase l\u00edquida consiste en utilizar \u00e1cido n\u00edtrico concentrado, \u00e1cido sulf\u00farico concentrado, per\u00f3xido de hidr\u00f3geno y otros oxidantes para poner en contacto la fibra de carbono durante un tiempo prolongado para formar grupos carboxilo, hidroxilo y otros grupos en la superficie de la fibra para mejorar la uni\u00f3n con la resina.<\/p>\n
(3) M\u00e9todo de oxidaci\u00f3n electroqu\u00edmica<\/p>\n
La oxidaci\u00f3n electroqu\u00edmica es un m\u00e9todo para tratar la superficie de la fibra de carbono utilizando las propiedades conductoras de la fibra de carbono como \u00e1nodo y grafito, placa de cobre o placa de n\u00edquel como c\u00e1todo bajo la acci\u00f3n de un campo el\u00e9ctrico de CC y utilizando diferentes soluciones de \u00e1cido, \u00e1lcali y sal como electrolito. El efecto del tratamiento de oxidaci\u00f3n electroqu\u00edmica de la superficie es un proceso compuesto de grabado por oxidaci\u00f3n capa por capa y cambios de grupos funcionales.<\/p>\n
(4) M\u00e9todo de tratamiento de recubrimiento con agente de acoplamiento<\/p>\n
El agente de acoplamiento tiene un grupo funcional doble en su estructura qu\u00edmica, lo que le permite reaccionar qu\u00edmicamente con la superficie de la fibra y la resina. Algunos de los grupos funcionales pueden formar enlaces qu\u00edmicos con la superficie de la fibra, mientras que los otros grupos funcionales pueden reaccionar qu\u00edmicamente con la resina. A trav\u00e9s de esta acci\u00f3n de mediaci\u00f3n qu\u00edmica, el agente de acoplamiento puede conectar firmemente la resina y la superficie de la fibra, mejorando as\u00ed el rendimiento general del material. Al utilizar un agente de acoplamiento, no solo se puede mejorar la resistencia y la durabilidad del material, sino que tambi\u00e9n se puede aumentar su adhesi\u00f3n y resistencia a la corrosi\u00f3n qu\u00edmica.<\/p>\n
(5) M\u00e9todo de tratamiento con plasma<\/p>\n
La tecnolog\u00eda de plasma utiliza principalmente descarga, vibraci\u00f3n electromagn\u00e9tica de alta frecuencia, ondas de choque y radiaci\u00f3n de alta energ\u00eda para generar plasma en condiciones de gas inerte o gas que contiene ox\u00edgeno para tratar la superficie del material.<\/p>\n
(6) Tecnolog\u00eda de modificaci\u00f3n por injerto<\/p>\n
Al injertar las nanopir\u00e1mides hexagonales de carburo de silicio, se puede mejorar significativamente la adhesi\u00f3n interfacial entre la fibra de carbono y la resina, lo que no solo mejora las propiedades mec\u00e1nicas de los materiales compuestos de fibra de carbono, sino que tambi\u00e9n mejora su rendimiento de fricci\u00f3n. Esta tecnolog\u00eda se ha aplicado a la fabricaci\u00f3n de discos de freno.<\/p>\n
Al seleccionar un m\u00e9todo de tratamiento de superficie adecuado, se pueden mejorar las propiedades de la superficie de la fibra de carbono y se puede mejorar su uni\u00f3n con el material de la matriz, mejorando as\u00ed el rendimiento general del material compuesto.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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