Anglies pluošto kompozitų stiprumo pokyčiai aukštoje temperatūroje

Dėl puikių mechaninių savybių ir cheminio atsparumo anglies pluošto kompozicinės medžiagos plačiai naudojamos aviacijos erdvėje, automobilių gamyboje, geležinkelių transporte ir kitose srityse. Tačiau jo stiprumo pokytis aukštoje temperatūroje yra vienas iš svarbių veiksnių, lemiančių jo taikymo sritį. Šiame straipsnyje bus nagrinėjami anglies pluošto kompozitų stiprumo pokyčiai esant aukštai temperatūrai.

Pačio anglies pluošto atsparumas aukštai temperatūrai

Pats anglies pluoštas pasižymi puikiu atsparumu aukštai temperatūrai. Remiantis teorija, anglies pluoštas gali atlaikyti aukštą temperatūrą iki 2600 laipsnių. Tačiau anglies pluoštas paprastai nenaudojamas vienas, o sumaišytas su tokiomis medžiagomis kaip derva, kad būtų sukurti gatavi produktai. Šio kompozito stiprumo pokyčius aukštoje temperatūroje gali įtakoti naudojamos dervos tipas.

Anglies pluošto kompozitų stiprumo pokyčiai aukštoje temperatūroje

Epoksidinės dervos kompozitas

Epoksidinė derva yra viena iš dažniausiai naudojamų dervų anglies pluošto kompozituose. Tačiau epoksidinė derva turi palyginti prastą atsparumą aukštai temperatūrai ir paprastai oksiduojasi ir suyra 180–200 laipsnių temperatūroje. Todėl epoksidinių anglies pluošto kompozitų stiprumas aukštoje temperatūroje gerokai sumažės.

termoplastinės dervos kompozitas

Palyginti su epoksidinėmis dervomis, termoplastinės dervos (pvz., polifenileno sulfidas ir polieterio eterio ketonas) turi geresnį atsparumą aukštai temperatūrai. Anglies pluošto kompozitai, pagaminti naudojant šias dervas, pasižymi mažesniu stiprumo praradimu aukštoje temperatūroje.

keraminės matricos kompozitas

Iš visų anglies pluošto kompozitų tipų keraminės matricos kompozitai pasižymi didžiausiu atsparumu aukštai temperatūrai. Šio tipo medžiaga gali išlikti stabili iki 1500 laipsnių temperatūroje, o jos stiprumas beveik nesikeičia aukštoje temperatūroje.

baigiant

Anglies pluošto kompozitų stiprumas aukštoje temperatūroje pirmiausia kinta priklausomai nuo naudojamos dervos tipo. Epoksidinės dervos pagrindu pagamintų kompozitų stiprumas gerokai sumažėja esant aukštai temperatūrai, o termoplastinės dervos ir keramikos pagrindo kompozitai pasižymi geresniu atsparumu aukštai temperatūrai. Šių savybių supratimas yra labai svarbus norint pasirinkti tinkamą anglies pluošto kompozitą konkrečiai programai.