Композиты из углеродного волокна широко используются в аэрокосмической, автомобильной промышленности, железнодорожном транспорте и других областях благодаря своим превосходным механическим свойствам и стойкости к химической коррозии. Однако их устойчивость к высоким температурам является одним из важных факторов, определяющих область их применения. В этой статье будет рассмотрен предел устойчивости композитов из углеродного волокна к высоким температурам.
Высокая термостойкость самого углеродного волокна
Углеродное волокно само по себе обладает превосходной устойчивостью к высоким температурам. Согласно теории, углеродное волокно может выдерживать высокие температуры до 2600 градусов. Однако углеродное волокно обычно не используется само по себе, а смешивается с такими материалами, как смола, для изготовления готовой продукции. На устойчивость этого композитного материала к высоким температурам влияет тип используемой смолы.
Высокотемпературная стойкость композитов из углеродного волокна
Композиты на основе эпоксидной смолы
Эпоксидная смола является одной из наиболее часто используемых смол в композитах из углеродного волокна. Однако эпоксидная смола имеет относительно низкую устойчивость к высоким температурам и обычно окисляется и разлагается при температуре 180–200 градусов. Таким образом, термостойкость композитов из углеродного волокна на основе эпоксидной смолы обычно составляет от 100 до 150 градусов.
Композиты из термопластичных смол
По сравнению с эпоксидной смолой термопластичные смолы (такие как полифениленсульфид и полиэфирэфиркетон) обладают лучшей устойчивостью к высоким температурам. Композиты из углеродного волокна, изготовленные из этих смол, выдерживают температуру 200-250 градусов.
Композиты на керамической основе
Из всех типов композитов из углеродного волокна композиты на керамической основе обладают наибольшей устойчивостью к высоким температурам. Эти материалы могут оставаться стабильными при температуре до 1500 градусов и подходят для применения в экстремальных условиях, например, в компонентах самолетов или ракетных двигателей.
Заключение
Предел термостойкости композитов из углеродного волокна зависит главным образом от типа используемой смолы. Композиты на основе эпоксидной смолы обладают плохой устойчивостью к высоким температурам, тогда как термопластичные смолы и композиты на основе керамики обладают лучшей устойчивостью к высоким температурам. Понимание этих свойств необходимо для выбора правильного композита из углеродного волокна для конкретного применения.
