Summary: Buih sandwic gentian karbon adalah jenis bahan gentian ba...
Buih sandwic gentian karbon adalah jenis bahan gentian baharu dengan kekuatan tinggi dan gentian modulus tinggi dengan kandungan karbon lebih daripada 95%. Ia adalah bahan grafit mikrohablur yang diperoleh melalui pengkarbonan dan grafit dengan menyusun gentian organik seperti mikrohablur grafit serpihan di sepanjang arah paksi gentian. Gentian karbon lembut di luar dan tegar di dalam, lebih ringan daripada aluminium logam, tetapi lebih kuat daripada keluli, dan mempunyai ciri-ciri rintangan kakisan dan modulus yang tinggi. Ia adalah bahan penting dalam pertahanan negara, industri ketenteraan dan kegunaan awam.
Ia bukan sahaja mempunyai sifat intrinsik bahan karbon, tetapi juga mempunyai kebolehprosesan lembut gentian tekstil. Ia adalah generasi baru gentian penguat. Serat karbon mempunyai banyak sifat yang sangat baik. Gentian karbon mempunyai kekuatan dan modulus paksi yang tinggi, ketumpatan rendah, prestasi spesifik tinggi, tiada rayapan, rintangan suhu ultra-tinggi dalam persekitaran bukan pengoksidaan, rintangan keletihan yang baik, haba tentu dan kekonduksian elektrik antara bukan logam dan bukan logam. Antara logam, pekali pengembangan haba adalah kecil dan anisotropik, rintangan kakisan adalah baik, dan penghantaran sinar-X adalah baik. Kekonduksian elektrik dan haba yang baik, perisai elektromagnet yang baik, dsb.
Modulus serat karbon Young adalah lebih daripada 3 kali ganda daripada gentian kaca tradisional. Berbanding dengan gentian Kevlar, modulus Youngnya adalah kira-kira 2 kali ganda daripadanya, ia tidak membengkak atau membengkak dalam pelarut organik, asid dan alkali, dan rintangan kakisannya adalah cemerlang. Gentian karbon ialah gentian polimer bukan organik dengan kandungan karbon lebih tinggi daripada 90%. Antaranya, gentian grafit dengan kandungan karbon lebih tinggi daripada 99% dipanggil gentian grafit. Struktur mikro gentian karbon adalah serupa dengan grafit buatan, iaitu struktur grafit turbostratik.
Jarak antara lapisan gentian karbon adalah kira-kira 3.39 hingga 3.42A. Atom karbon antara lapisan selari tidak sekata seperti grafit, dan lapisan disambungkan oleh daya van der Waals. Struktur gentian karbon biasanya dianggap terdiri daripada kristal dan lubang tersusun dua dimensi, dan kandungan, saiz dan pengedaran lubang mempunyai pengaruh yang besar terhadap prestasi gentian karbon.
Apabila keliangan lebih rendah daripada nilai kritikal tertentu, keliangan tidak mempunyai kesan yang jelas pada kekuatan ricih interlaminar, kekuatan lentur dan kekuatan tegangan komposit gentian karbon. Beberapa kajian telah menunjukkan bahawa keliangan kritikal yang menyebabkan penurunan sifat mekanikal bahan adalah 1%-4%. Apabila kandungan isipadu liang berada dalam julat 0-4%, kekuatan ricih interlaminar berkurangan sebanyak kira-kira 7% bagi setiap peningkatan 1% dalam kandungan isipadu liang. Melalui kajian resin epoksi gentian karbon dan lamina resin bismaleimide gentian karbon, didapati apabila keliangan melebihi 0.9%, kekuatan ricih interlaminar mula berkurangan.