碳纖維板耐溫性到底如何?
都說碳纖維材料是黑色黃金,因為它性能出眾,價值堪比黃金,但是除了重量輕和強度高以外,你還知道它的其他性能特點么?智上新材料拿常用的碳纖維板來舉例,給你介紹一下碳纖維材料的耐溫性到底如何。
碳纖維板是怎么來的?
再介紹碳纖維板的耐溫性能之前,我們需要先了解一下碳纖維板是怎么制作出來的。制作碳纖維板最為常用的方式,是將碳纖維預(yù)浸料反復(fù)鋪層,再經(jīng)過高溫模壓成型。其中碳纖維預(yù)浸料為碳纖維絲束和樹脂基體的融合產(chǎn)物,所以想要搞清楚碳纖維板的實際耐溫性能,需要從原材料開始,然后就耐高溫和耐低溫2個方向進(jìn)行總結(jié)。
碳纖維板耐高溫性能如何?
碳纖維絲束的耐高溫性能是毋庸置疑的好,畢竟是經(jīng)過2000℃以上的超高溫氧化而形成的穩(wěn)固分子結(jié)構(gòu)。不過碳纖維可無法單獨使用,需要支撐絲束,再與以多種材料為基體,形成外形穩(wěn)固的復(fù)合材料進(jìn)行應(yīng)用。
較為常見的復(fù)合材料有樹脂基體、金屬基體、陶瓷基體和橡膠基體這4個方向,其中樹脂基體和橡膠基體的耐高溫性能較為普通,拿常用的環(huán)氧樹脂基體來舉例。環(huán)氧樹脂基碳纖維板的耐高溫程度在100~150℃之間,而聚苯硫醚和聚醚醚酮這些熱塑性樹脂可以稍微提升一下耐高溫程度,可以達(dá)到200~250℃左右,但是總體并不算高。
在碳纖維復(fù)合材料板中,陶瓷基屬于耐高溫能力最強的一個類別,可能很多不知道,陶瓷基碳纖維復(fù)合材料部件可是能用在飛機(jī)或火箭發(fā)動機(jī)上的,可見其耐高溫性能到底有多強,1500℃的高溫,可能都不在話下。
不過真的落在實際當(dāng)中,民用領(lǐng)域的碳纖維板的耐高溫性能并沒有那么高,也就在200℃上下,這可能還需要廠家具有較強的制作技術(shù),或者給碳纖維板涂抹特殊的耐高溫涂層才行。
碳纖維板耐低溫性能如何?
我們知道了碳纖維板的構(gòu)造和組成,也了解了4種不同復(fù)合材料碳纖維板的耐高溫性能了,下面就是耐低溫能力的介紹了。這次我們就拿民用領(lǐng)域較為常用的環(huán)氧樹脂基碳纖維板來說明吧。
環(huán)氧樹脂這種樹脂在低溫環(huán)境下同樣可以固化成型,只是溫度越低,固化速度越慢,但是卻不影響自身的性能。環(huán)氧樹脂基碳纖維板成型之后,可以放置于零下幾十?dāng)z氏度、甚至-100℃的環(huán)境中使用。
碳纖維絲束本身具有良好的抗蠕變性能,即在高溫和低溫環(huán)境中幾乎不會出現(xiàn)熱脹冷縮的情況。環(huán)氧樹脂基體同樣也可以在低溫環(huán)境中使用,因此環(huán)氧樹脂基碳纖維板在低溫環(huán)境中的使用狀態(tài)并不會受到影響。
當(dāng)然不同基體的碳纖維復(fù)合材料板在低溫環(huán)境中會有不同的性能表現(xiàn),不排除一些碳纖維板無法在過低溫度下正常工作的情況,畢竟材料千千萬,組合就更加繁雜多樣了。
了解過碳纖維板耐高溫和耐低溫的實際能力之后,相信很多人會對碳纖維這種材料會感興趣。以上只是碳纖維材料性能的其中一部分,對碳纖維及復(fù)合材料的研究一直都在進(jìn)行,下一秒說不定還會有更驚人的發(fā)現(xiàn)。
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