碳纖維復(fù)合材料高溫性能究竟如何？
碳纖維復(fù)合材料的綜合性能較好，是新型材料中特別能打的一種。那它是否適合在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作呢？這個(gè)問(wèn)題我們得從碳纖維復(fù)合材料的成分來(lái)進(jìn)行分析。
碳纖維復(fù)合材料高溫性能簡(jiǎn)介
常用的熱固性樹(shù)脂在面對(duì)高溫時(shí)，會(huì)發(fā)生熱膨脹，產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)溫度進(jìn)一步提升，碳纖維復(fù)合材料就會(huì)出現(xiàn)軟化、熔化、分解甚至燃燒的情況。
碳纖維復(fù)合材料由碳纖維與樹(shù)脂基體構(gòu)成，碳纖維原絲是通過(guò)預(yù)氧化高溫處理而形成，一般溫度在2000℃左右。碳纖維自身已經(jīng)經(jīng)歷了高溫的處理，耐高溫性能是比較出色的。
碳纖維復(fù)合材料無(wú)法耐高溫的1個(gè)重要原因是樹(shù)脂基體。而樹(shù)脂基體卻不同，樹(shù)脂常溫下為固態(tài)或半固態(tài)的有機(jī)聚合物，在高溫加熱后會(huì)出現(xiàn)融化成液態(tài)的形狀。
碳纖維復(fù)合材料無(wú)法耐很高溫度的問(wèn)題，不僅與樹(shù)脂基體有關(guān)，還與組分材料間熱膨脹系數(shù)的匹配情況有關(guān)。對(duì)于碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料而言，熱應(yīng)力引起的界面脫粘不是決定其耐熱性能的主要因素，而且樹(shù)脂基體的耐熱性往往不如增強(qiáng)材料或填料，所以碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的耐熱性主要取決于其聚合物基體的耐熱性。
碳纖維復(fù)合材料的耐高溫程度如何？
較為常用的環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃化溫度為130—140℃左右，經(jīng)改性后其玻璃化溫度可高達(dá)200℃，制成的碳纖維復(fù)合材料的耐高溫程度也只在180℃以下。
目前熱塑性碳纖維復(fù)合材料的研究如火如荼，但是真的批量生產(chǎn)還需要時(shí)間。像聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）、熱塑性聚酰亞胺（TPI）等等這些樹(shù)脂的熔點(diǎn)較高，尤其是聚醚醚酮（PEEK）。
