Композитні матеріали з вуглецевого волокна широко використовуються в аерокосмічній промисловості, автомобілебудуванні, залізничному транспорті та інших сферах завдяки своїм відмінним механічним властивостям і хімічній стійкості. Однак зміна його міцності при високих температурах є одним із важливих факторів, що визначають область його застосування. У цій статті розглядатимуться зміни міцності композитів з вуглецевого волокна при високих температурах.
Стійкість до високих температур самого вуглецевого волокна
Саме вуглецеве волокно має чудову стійкість до високих температур. Відповідно до теорії, вуглецеве волокно може витримувати високі температури до 2600 градусів. Однак вуглецеве волокно зазвичай не використовується окремо, а складається з таких матеріалів, як смола, для створення готових виробів. На зміну міцності цього композиту при високих температурах може вплинути тип використовуваної смоли.
Зміни міцності вуглецевих композитів при високих температурах
Композит на основі епоксидної смоли
Епоксидна смола є однією з найбільш часто використовуваних смол у композитах з вуглецевого волокна. Однак епоксидна смола має відносно погану стійкість до високих температур і зазвичай окислюється та розкладається при 180~200 градусах. Тому міцність вуглеволоконних композитів на основі епоксидної смоли значно знизиться при високих температурах.
композит з термопластичної смоли
Порівняно з епоксидними смолами термопластичні смоли (такі як поліфеніленсульфід і поліефірефіркетон) мають кращу стійкість до високих температур. Композиції з вуглецевого волокна, виготовлені з використанням цих смол, демонструють меншу втрату міцності при високих температурах.
керамічний матричний композит
Серед усіх типів композитів з вуглецевого волокна композити з керамічною матрицею мають найбільшу стійкість до високих температур. Цей тип матеріалу може залишатися стабільним при температурах до 1500 градусів, а його міцність майже не змінюється при високих температурах.
на закінчення
Міцність композитів з вуглецевого волокна при високих температурах змінюється в першу чергу в залежності від типу використовуваної смоли. Міцність композитів на основі епоксидних смол значно знижується при високих температурах, тоді як термопластичні смоли та композити на основі кераміки мають кращу стійкість до високих температур. Розуміння цих властивостей має вирішальне значення для вибору відповідного композиту з вуглецевого волокна для конкретного застосування.
