Композиционные материалы из углеродного волокна широко используются в аэрокосмической, автомобильной промышленности, железнодорожном транспорте и других областях благодаря своим превосходным механическим свойствам и химической стойкости. Однако изменение его прочности при высоких температурах является одним из важных факторов, определяющих область его применения. В этой статье будут рассмотрены изменения прочности композитов из углеродного волокна при высоких температурах.
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 отдельно, а смешивается с такими материалами, как смола, для создания готовых изделий. На изменение прочности этого композита при высоких температурах может влиять тип используемой смолы.
Изменение прочности композитов из углеродного волокна при высоких температурах
Композит из 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. Поэтому прочность углеволокнистых композитов на основе эпоксидной смолы существенно снизится при высоких температурах.
композит из термопластической смолы
По сравнению с эпоксидными смолами термопластичные смолы (такие как полифениленсульфид и полиэфирэфиркетон) обладают лучшей устойчивостью к высоким температурам. Композиты из углеродного волокна, изготовленные с использованием этих смол, демонстрируют меньшую потерю прочности при высоких температурах.
композит с керамической матрицей
Среди всех типов композитов на основе углеродного волокна композиты с керамической матрицей обладают наибольшей устойчивостью к высоким температурам. Этот тип материала может оставаться стабильным при температуре до 1500 градусов, а его прочность практически не меняется при высоких температурах.
в заключение
Прочность углеволокнистых композитов при высоких температурах меняется, прежде всего, в зависимости от типа используемой смолы. Прочность композитов на основе эпоксидных смол значительно снижается при высоких температурах, тогда как композиты на основе термопластичных смол и керамики обладают лучшей устойчивостью к высоким температурам. Понимание этих свойств имеет решающее значение для выбора подходящего композита из углеродного волокна для конкретного применения.
