Kompozitní materiály z uhlíkových vláken jsou široce používány v letectví, automobilovém průmyslu, železniční dopravě a dalších oborech díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem a chemické odolnosti. Změna jeho pevnosti při vysokých teplotách je však jedním z důležitých faktorů, které určují rozsah jeho použití. Tento článek bude zkoumat změny pevnosti kompozitů z uhlíkových vláken při vysokých teplotách.
Vysoká teplotní odolnost samotného uhlíkového vlákna
Samotné uhlíkové vlákno má vynikající odolnost vůči vysokým teplotám. Podle teorie může uhlíkové vlákno odolat vysokým teplotám až 2600 stupňů. Uhlíková vlákna se však obvykle nepoužívají samostatně, ale kombinují se s materiály, jako je pryskyřice, aby se vytvořily hotové výrobky. Pevnostní změny tohoto kompozitu při vysokých teplotách mohou být ovlivněny typem použité pryskyřice.
Pevnostní změny kompozitů z uhlíkových vláken při vysokých teplotách
Kompozit z epoxidové pryskyřice
Epoxidová pryskyřice je jednou z nejčastěji používaných pryskyřic v kompozitech z uhlíkových vláken. Epoxidová pryskyřice má však relativně špatnou odolnost vůči vysokým teplotám a obvykle oxiduje a rozkládá se při 180 ~ 200 stupních. Pevnost kompozitů z uhlíkových vláken na bázi epoxidu se proto při vysokých teplotách výrazně sníží.
kompozit z termoplastické pryskyřice
Ve srovnání s epoxidovými pryskyřicemi mají termoplastické pryskyřice (jako je polyfenylensulfid a polyetheretherketon) lepší odolnost vůči vysokým teplotám. Kompozity z uhlíkových vláken vyrobené za použití těchto pryskyřic vykazují menší ztrátu pevnosti při vysokých teplotách.
kompozit s keramickou matricí
Mezi všemi typy kompozitů z uhlíkových vláken mají kompozity s keramickou matricí nejsilnější odolnost vůči vysokým teplotám. Tento typ materiálu může zůstat stabilní při teplotách až 1500 stupňů a jeho pevnost se při vysokých teplotách téměř nemění.
na závěr
Pevnost kompozitů z uhlíkových vláken se při vysokých teplotách mění především v závislosti na typu použité pryskyřice. Pevnost kompozitů na bázi epoxidových pryskyřic výrazně klesá při vysokých teplotách, zatímco termoplastické pryskyřice a kompozity na bázi keramiky mají lepší odolnost vůči vysokým teplotám. Pochopení těchto vlastností je rozhodující pro výběr vhodného kompozitu z uhlíkových vláken pro konkrétní aplikaci.
