Композитите от въглеродни влакна се използват широко в космическото, автомобилното производство, железопътния транспорт и други области поради отличните си механични свойства и устойчивост на химическа корозия. Въпреки това, тяхната устойчивост на висока температура е един от важните фактори, които определят обхвата им на приложение. Тази статия ще изследва границата на устойчивост на висока температура на композитите от въглеродни влакна.
Устойчивост на високи температури на самите въглеродни влакна
Самите въглеродни влакна имат отлична устойчивост на висока температура. Според теорията въглеродните влакна могат да издържат на високи температури до 2600 градуса. Въпреки това, въглеродните влакна обикновено не се използват самостоятелно, а се смесват с материали като смола, за да се направят готови продукти. Устойчивостта на висока температура на този композитен материал се влияе от вида на използваната смола.
Устойчивост на висока температура на композитите от въглеродни влакна
Композити от епоксидна смола
Епоксидната смола е една от най-често използваните смоли в композитите от въглеродни влакна. Епоксидната смола обаче има относително слаба устойчивост на висока температура и обикновено се окислява и разлага при 180~200 градуса. Следователно устойчивостта на висока температура на композитите от въглеродни влакна на базата на епоксидна смола обикновено е между 100~150 градуса.
Композитни материали от термопластични смоли
В сравнение с епоксидната смола, термопластичните смоли (като полифенилен сулфид и полиетеретеркетон) имат по-добра устойчивост на висока температура. Композитите от въглеродни влакна, направени с тези смоли, могат да издържат на температури от 200-250 градуса.
Композити на керамична основа
От всички видове композити от въглеродни влакна, композитите на основата на керамика имат най-силната устойчивост на висока температура. Тези материали могат да останат стабилни при температури до 1500 градуса и са подходящи за приложения в екстремни среди, като компоненти на самолети или ракетни двигатели.
Заключение
Границата на устойчивост на висока температура на композитите от въглеродни влакна зависи главно от вида на използваната смола. Композитите на епоксидна основа имат слаба устойчивост на висока температура, докато термопластичните смоли и композитите на основата на керамика имат по-добра устойчивост на висока температура. Разбирането на тези свойства е от съществено значение за избора на правилния композит от въглеродни влакна за конкретно приложение.
