Kompoziti iz ogljikovih vlaken se zaradi svojih odličnih mehanskih lastnosti in odpornosti proti kemični koroziji pogosto uporabljajo v vesoljski industriji, proizvodnji avtomobilov, železniškem prometu in na drugih področjih. Vendar pa je njihova odpornost na visoke temperature eden od pomembnih dejavnikov, ki določajo njihovo področje uporabe. Ta članek bo raziskal mejo odpornosti na visoke temperature kompozitov iz ogljikovih vlaken.
Odpornost samih ogljikovih vlaken na visoke temperature
Ogljikova vlakna sama po sebi imajo odlično odpornost na visoke temperature. Po teoriji lahko ogljikova vlakna prenesejo visoke temperature do 2600 stopinj. Vendar se ogljikova vlakna običajno ne uporabljajo sama, ampak se mešajo z materiali, kot je smola, za izdelavo končnih izdelkov. Na odpornost proti visokim temperaturam tega kompozitnega materiala vpliva vrsta uporabljene smole.
Visokotemperaturna odpornost kompozitov iz ogljikovih vlaken
Kompoziti iz epoksi smol
Epoksi smola je ena najpogosteje uporabljenih smol v kompozitih iz ogljikovih vlaken. Vendar ima epoksidna smola relativno slabo odpornost na visoke temperature in običajno oksidira in razpade pri 180 ~ 200 stopinjah. Zato je visoka temperaturna odpornost kompozitov iz ogljikovih vlaken na osnovi epoksidne smole običajno med 100 ~ 150 stopinj.
Termoplastični smolni kompoziti
V primerjavi z epoksi smolo imajo termoplastične smole (kot sta polifenilen sulfid in polieterreterketon) boljšo odpornost na visoke temperature. Kompoziti iz ogljikovih vlaken, narejeni s temi smolami, lahko prenesejo temperature 200-250 stopinj.
Kompoziti na osnovi keramike
Od vseh vrst kompozitov iz ogljikovih vlaken imajo kompoziti na osnovi keramike najmočnejšo odpornost na visoke temperature. Ti materiali lahko ostanejo stabilni pri temperaturah do 1500 stopinj in so primerni za uporabo v ekstremnih okoljih, kot so komponente letal ali raketnih motorjev.
Zaključek
Meja visokotemperaturne odpornosti kompozitov iz ogljikovih vlaken je odvisna predvsem od vrste uporabljene smole. Kompoziti na osnovi epoksida imajo slabo odpornost na visoke temperature, medtem ko imajo termoplastične smole in kompoziti na osnovi keramike boljšo odpornost na visoke temperature. Razumevanje teh lastnosti je bistveno za izbiro pravega kompozita iz ogljikovih vlaken za določeno uporabo.
