ข่าว

1. การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการเคลือบสารปรับขนาดระดับนาโนอย่างแม่นยำ

เทคโนโลยีการเคลือบสารปรับขนาดระดับนาโนด้วยความแม่นยำสูง เป็นเทคโนโลยีล้ำสมัยที่มีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเส้นใยแก้ววัสดุนาโน เนื่องจากมีพื้นที่ผิวจำเพาะขนาดใหญ่ กิจกรรมบนพื้นผิวสูง และคุณสมบัติทางเคมีกายภาพที่เหนือกว่า จึงสามารถปรับปรุงความเข้ากันได้ระหว่างสารเคลือบผิวและพื้นผิวเส้นใยแก้วได้อย่างมีนัยสำคัญ ทำให้ความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวเพิ่มขึ้น การเคลือบสารเคลือบผิวระดับนาโนสามารถสร้างชั้นเคลือบระดับนาโนที่สม่ำเสมอและเสถียรบนพื้นผิวเส้นใยแก้ว ซึ่งช่วยเสริมความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างเส้นใยและเมทริกซ์ จึงช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของวัสดุคอมโพสิตได้อย่างมีนัยสำคัญ ในการใช้งานจริง กระบวนการขั้นสูง เช่น วิธีโซล-เจล วิธีการพ่น และวิธีการจุ่ม ถูกนำมาใช้สำหรับการเคลือบสารเคลือบผิวระดับนาโน เพื่อให้แน่ใจว่าการเคลือบมีความสม่ำเสมอและการยึดเกาะที่ดี ตัวอย่างเช่น การใช้สารเคลือบผิวที่มีนาโนไซเลนหรือนาโนไทเทเนียม และการเคลือบอย่างสม่ำเสมอลงบนพื้นผิวเส้นใยแก้วโดยใช้วิธีโซล-เจล จะทำให้เกิดฟิล์ม SiO2 ระดับนาโนบนพื้นผิวเส้นใยแก้ว ซึ่งช่วยเพิ่มพลังงานพื้นผิวและความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญ และเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะกับเมทริกซ์เรซิน

2. การออกแบบที่เหมาะสมที่สุดของสูตรสารปรับขนาดแบบหลายองค์ประกอบที่ทำงานร่วมกัน

ด้วยการรวมส่วนประกอบเชิงฟังก์ชันหลายชนิดเข้าด้วยกัน สารเคลือบผิวสามารถสร้างชั้นเคลือบเชิงฟังก์ชันแบบผสมบนพื้นผิวของเส้นใยแก้ว ซึ่งตอบสนองความต้องการพิเศษของวัสดุคอมโพสิตเส้นใยแก้วในด้านการใช้งานต่างๆ สารเคลือบผิวแบบหลายส่วนประกอบไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างเส้นใยแก้วและเมทริกซ์เท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มคุณสมบัติต่างๆ เช่น ความต้านทานการกัดกร่อน ความต้านทานต่อรังสียูวี และความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ในแง่ของการออกแบบที่เหมาะสมที่สุด มักจะเลือกส่วนประกอบที่มีกิจกรรมทางเคมีที่แตกต่างกัน และบรรลุผลเสริมฤทธิ์กันผ่านสัดส่วนที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น การผสมซิเลนแบบสองฟังก์ชันและพอลิเมอร์ เช่น โพลียูรีเทนและอีพ็อกซีเรซิน สามารถสร้างโครงสร้างแบบเชื่อมโยงกันผ่านปฏิกิริยาเคมีในระหว่างกระบวนการเคลือบ ซึ่งช่วยเพิ่มการยึดเกาะระหว่างเส้นใยแก้วและเมทริกซ์ได้อย่างมาก สำหรับความต้องการพิเศษในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งต้องการความต้านทานต่ออุณหภูมิและความต้านทานต่อการกัดกร่อน สามารถเติมอนุภาคนาโนเซรามิกที่ทนต่ออุณหภูมิสูงหรือส่วนประกอบเกลือโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนในปริมาณที่เหมาะสม เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุคอมโพสิตให้ดียิ่งขึ้น

3. นวัตกรรมและความก้าวหน้าในกระบวนการเคลือบสารปรับขนาดด้วยพลาสมา

กระบวนการเคลือบสารปรับขนาดด้วยพลาสมา ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการปรับปรุงพื้นผิวแบบใหม่ สร้างชั้นเคลือบที่สม่ำเสมอและหนาแน่นบนพื้นผิวของเส้นใยแก้วผ่านการสะสมไอทางกายภาพหรือการสะสมไอทางเคมีที่เสริมด้วยพลาสมา ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงของการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพเส้นใยแก้วและเมทริกซ์ เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเคลือบด้วยสารปรับขนาดแบบดั้งเดิม กระบวนการช่วยด้วยพลาสมาสามารถทำปฏิกิริยากับพื้นผิวของเส้นใยแก้วผ่านอนุภาคพลาสมาพลังงานสูงที่อุณหภูมิต่ำ ขจัดสิ่งสกปรกบนพื้นผิวและนำกลุ่มที่ใช้งานได้เข้ามา ทำให้ความสามารถในการยึดเกาะและความเสถียรทางเคมีของเส้นใยดีขึ้น หลังจากเคลือบด้วยเส้นใยแก้วที่ผ่านการบำบัดด้วยพลาสมาแล้ว ไม่เพียงแต่ความแข็งแรงของการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวจะดีขึ้นอย่างมากเท่านั้น แต่ยังสามารถเพิ่มฟังก์ชันเพิ่มเติม เช่น ความต้านทานต่อการไฮโดรไลซิส ความต้านทานต่อรังสียูวี และความต้านทานต่อความแตกต่างของอุณหภูมิได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น การบำบัดพื้นผิวของเส้นใยแก้วด้วยกระบวนการพลาสมาอุณหภูมิต่ำและรวมเข้ากับสารปรับขนาดออร์กาโนซิลิคอนสามารถสร้างการเคลือบที่ทนต่อรังสียูวีและทนต่ออุณหภูมิสูง ยืดอายุการใช้งานของวัสดุคอมโพสิตได้ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าความแข็งแรงดึงของคอมโพสิตเส้นใยแก้วที่เคลือบด้วยวิธีการช่วยด้วยพลาสมาสามารถเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 25% และประสิทธิภาพในการต้านทานการเสื่อมสภาพดีขึ้นอย่างมากในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิและความชื้นเปลี่ยนแปลง

4. การวิจัยเกี่ยวกับการออกแบบและกระบวนการเตรียมสารเคลือบปรับขนาดอัจฉริยะแบบตอบสนอง

สารเคลือบปรับขนาดอัจฉริยะที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลง คือ สารเคลือบที่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมภายนอก และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในวัสดุอัจฉริยะ เซ็นเซอร์ และวัสดุคอมโพสิตที่ซ่อมแซมตัวเองได้ โดยการออกแบบสารปรับขนาดที่มีความไวต่อสภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น ค่า pH เป็นต้น เส้นใยแก้วสามารถปรับคุณสมบัติพื้นผิวได้โดยอัตโนมัติภายใต้สภาวะต่างๆ จึงทำให้เกิดฟังก์ชันอัจฉริยะ สารปรับขนาดอัจฉริยะที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงมักจะเกิดขึ้นจากการนำโพลิเมอร์หรือโมเลกุลที่มีฟังก์ชันเฉพาะมาใช้ ทำให้สามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีภายใต้สิ่งกระตุ้นภายนอก จึงทำให้เกิดผลในการปรับตัว ตัวอย่างเช่น การใช้สารเคลือบปรับขนาดที่มีโพลิเมอร์ที่ไวต่ออุณหภูมิหรือโพลิเมอร์ที่ไวต่อค่า pH เช่น โพลิ(N-ไอโซโพรพิลอะคริลาไมด์) สามารถทำให้เส้นใยแก้วเกิดการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงหรืออยู่ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่าง ปรับพลังงานพื้นผิวและความเปียกชื้น สารเคลือบเหล่านี้ช่วยให้เส้นใยแก้วรักษาการยึดเกาะระหว่างพื้นผิวและความทนทานได้อย่างเหมาะสมในสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกัน [27] การศึกษาแสดงให้เห็นว่าวัสดุคอมโพสิตใยแก้วการใช้สารเคลือบอัจฉริยะที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้า ช่วยรักษาระดับความแข็งแรงดึงให้คงที่ภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และแสดงคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและด่าง