ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМУ ВПЛИВУ ПЛАЗМОВОЇ ОБРОБКИ НА ВЛАСТИВОСТІ НИЗЬКОМОДУЛЬНИХ ВУГЛЕЦЕВИХ ВОЛОКОН
Рубрика:
1Гусарова, ІО, Манько, ТА, Роменська, ОП, Літот, ОВ 1Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» ім. М. К. Янгеля», Дніпропетровськ |
Косм. наука технол. 2020, 26 ;(1):90-99 |
https://doi.org/10.15407/knit2020.01.090 |
Мова публікації: Російська |
Анотація: Досліджується механізм впливу плазмової обробки на властивості низькомодульних вуглецевих волокон. Плазмові потоки є одним із перспективних напрямків підвищення адгезії вуглецевого волокна до епоксидної матриці, і відповідно, підвищення міцності композитних матеріалів. Описано технологію обробки вуглецевих волокон (традиційних) плазмою діелектричного бар’єрного розряду, де за плазмоутворювальний газ використовується повітря. Для активації плазмоутворювального газу і насичення його функціональними групами обробку запропоновано проводити з додаванням хімічних прекурсорів — акрилової кислоти та аліламіну. Метою використання хімічних прекурсорів — акрилової кислоти та аліламіну є створення на поверхні вуглецевого волокна функціональних груп : ОН, COOH, C=O, C-O-C, -O-O-, NH2, N та інших, відповідальних за спроможність матеріалу до зшивання з епоксидною матрицею. Приведено результати досліджень поверхневого шару первинних (традиційних) та оброблених атмосферною плазмою вуглецевих волокон методами рентгенівської фотоелектронної спектроскопії, інфрачервоної спектроскопії, раманівської спектроскопії (комбінаційного розсіювання світла) та електронно-мікроскопічного аналізу. Зроблено висновки про виконану роботу і оцінку отриманих результатів. Отримані свідчення про поверхневий склад низькомодульних вуглецевих волокон дозволили зробити висновок про доцільність використання атмосферної плазмової обробки для поверхневої активації наповнювача (вуглецевих волокон) і адсорбції на ній активних функціональних груп, що відповідають за адгезійну міцність.
|
Ключові слова: інфрачервона спектроскопія, низькомодульні вуглецеві волокна, обробка плазмою, рентгеноелектронна спектроскопія |
References:
1. Аверин В. А., Гольдин Л. Л., Лейман В. Г., Теврюков А. А. Газоразрядная плазма: Учеб. пособие. Москва: МФТИ, 1997.
2. Мазалов Л. Н. Рентгеновские спектры. Новосибирск: ИНХСОРАН, 2003. 329 с.
3. Нефедов В. И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений: справочник. Москва: Химия, 1984. 256 с.
4. Deng S., Ye L. Influence of fiber-matrix adhesion on mechanical properties of graphite/epoxy composites. 1. Tensile, flexure and fratigue properties. J. Reinforced Plastics and Composites. 1999. 18(11). Р. 1021—1040.
2. Мазалов Л. Н. Рентгеновские спектры. Новосибирск: ИНХСОРАН, 2003. 329 с.
3. Нефедов В. И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений: справочник. Москва: Химия, 1984. 256 с.
4. Deng S., Ye L. Influence of fiber-matrix adhesion on mechanical properties of graphite/epoxy composites. 1. Tensile, flexure and fratigue properties. J. Reinforced Plastics and Composites. 1999. 18(11). Р. 1021—1040.
5. Fukunaga A., Komami T., Ueda S., Nagumo M. Plasma treatment of pitch-based ultra high modulus carbon fibers. Carbon. 1999. 37(7). Р. 1087—1091.
https://doi.org/10.1016/S0008-6223(98)00308-X
6. Matthews M. J., Pimenta M. A., Dresselhaus G., Dresselhaus M. S., Endo M. Origin of dispersive effects of the Raman D band in carbon materials. Phys. Rev. B. 1999. 59(10). Р. R6585—R6588.
7. Tuinstra F., Koenig J. L. Raman spectrum of graphite. J. Chem. Phys. 1970. 53(3). P. 1126.
8. Wagner C. D., Riggs W. M., Davis L. E. Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy. Minnesota, Perkin–Elmer Corporation, 1979.