Në një material kompozit, performanca e fibrave të qelqit si një komponent kyç përforcues varet kryesisht nga aftësia e lidhjes ndërfaqësore midis fibrave dhe matricës. Fortësia e kësaj lidhjeje ndërfaqësore përcakton aftësinë e transferimit të stresit kur fibra e qelqit është nën ngarkesë, si dhe stabilitetin e fibrave të qelqit kur forca e saj është e lartë. Në përgjithësi, lidhja ndërfaqësore midis fibrave të qelqit dhe materialit të matricës është shumë e dobët, gjë që kufizon aplikimin e fibrave të qelqit në materialet kompozite me performancë të lartë. Prandaj, përdorimi i një procesi veshjeje me agjent madhësie për të optimizuar strukturën ndërfaqësore dhe për të forcuar lidhjen ndërfaqësore është një metodë kyçe për të përmirësuar performancën e kompozitëve të fibrave të qelqit.
Një agjent madhësie formon një shtresë molekulare në sipërfaqen efibra qelqi, të cilat mund të zvogëlojnë në mënyrë efektive tensionin ndërfaqësor, duke e bërë sipërfaqen e fibrave të qelqit më hidrofile ose oleofile për të përmirësuar përputhshmërinë me matricën. Për shembull, përdorimi i një agjenti për ngjyrosje që përmban grupe kimikisht aktive mund të krijojë lidhje kimike me sipërfaqen e fibrave të qelqit, duke rritur më tej forcën e lidhjes ndërfaqësore.
Hulumtimet kanë treguar se agjentët e madhësisë në nivel nano mund ta veshin sipërfaqen e fibrave të qelqit në mënyrë më uniforme dhe të forcojnë lidhjen mekanike dhe kimike midis fibrave dhe matricës, duke përmirësuar kështu në mënyrë efektive vetitë mekanike të fibrave. Në të njëjtën kohë, një formulë e përshtatshme e agjentit të madhësisë mund të rregullojë energjinë sipërfaqësore të fibrave dhe të ndryshojë lagështueshmërinë e fibrave të qelqit, duke çuar në një ngjitje të fortë ndërfaqësore midis fibrave dhe materialeve të ndryshme të matricës.
Proceset e ndryshme të veshjes kanë gjithashtu një efekt të rëndësishëm në përmirësimin e forcës së lidhjes ndërfaqësore. Për shembull, veshja me ndihmën e plazmës mund të përdorë gaz të jonizuar për të trajtuarfibra qelqisipërfaqe, duke hequr lëndën organike dhe papastërtitë, duke rritur aktivitetin sipërfaqësor dhe duke përmirësuar kështu lidhjen e agjentit të madhësisë në sipërfaqen e fibrës.
Vetë materiali i matricës luan gjithashtu një rol vendimtar në lidhjen ndërfaqësore. Zhvillimi i formulimeve të reja të matricës që kanë një afinitet kimik më të fortë për fibrat e qelqit të trajtuara mund të çojë në përmirësime të konsiderueshme. Për shembull, matricat me një përqendrim të lartë të grupeve reaktive mund të formojnë lidhje kovalente më të forta me agjentin e madhësisë në sipërfaqen e fibrave. Për më tepër, modifikimi i viskozitetit dhe vetive të rrjedhjes së materialit të matricës mund të sigurojë impregnim më të mirë të tufës së fibrave, duke minimizuar boshllëqet dhe defektet në ndërfaqe, të cilat janë një burim i zakonshëm dobësie.
Vetë procesi i prodhimit mund të optimizohet për të përmirësuar lidhjen ndërfaqësore. Teknika siinfuzion me vakumoseformim me transferim rrëshire (RTM)mund të sigurojë një lagie më uniforme dhe të plotë tëfibra qelqinga matrica, duke eliminuar xhepat e ajrit që mund të dobësojnë lidhjen. Përveç kësaj, aplikimi i presionit të jashtëm ose përdorimi i cikleve të kontrolluara të temperaturës gjatë tharjes mund të nxisë një kontakt më të ngushtë midis fibrës dhe matricës, duke çuar në një shkallë më të lartë të lidhjes kryq dhe një ndërfaqe më të fortë.
Përmirësimi i forcës së lidhjes ndërfaqësore të kompozitëve me fibra qelqi është një fushë kritike kërkimore me zbatime të rëndësishme praktike. Ndërsa përdorimi i agjentëve të madhësisë dhe proceseve të ndryshme të veshjes është një gur themeli i kësaj përpjekjeje, ka disa rrugë të tjera që po eksplorohen për të përmirësuar më tej performancën.
Koha e postimit: 04 shtator 2025
