在工業(yè)領(lǐng)域，耐高溫一直是一個(gè)需要正視的問(wèn)題。不管是傳統(tǒng)金屬材料，還是近幾十年大熱的碳纖維復(fù)合材料，如何提高熱學(xué)性能，耐受更高溫度，是所有國(guó)家和結(jié)構(gòu)在探索的難題。那碳纖維復(fù)合材料的熱性能跟什么有關(guān)呢？
 
碳纖維復(fù)合材料的熱性能與熱膨脹系數(shù)有關(guān)么？
 
碳纖維復(fù)合材料熱性能與材料本身有關(guān)
 
碳纖維復(fù)合材料是由碳纖維和樹(shù)脂融合加工而成，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，碳纖維材料自身可以耐受1000℃的高溫，但樹(shù)脂可就沒(méi)有這么強(qiáng)的熱性能了。目前常用的環(huán)氧樹(shù)脂、雙馬來(lái)樹(shù)脂等，與碳纖維融合后，整體的耐受溫度均在200℃以下。尚在實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)和初步應(yīng)用的熱塑性碳纖維復(fù)合材料的耐高溫程度可以達(dá)到300-400℃。
 
碳纖維復(fù)合材料熱性能與熱膨脹系數(shù)
 
什么是熱膨脹系數(shù)呢？大家可以理解為物體因?yàn)闇囟雀淖兌l(fā)生的漲縮變化，一般有線膨脹系數(shù)、面膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)。線膨脹系數(shù)定義為，固體受熱時(shí)任何線度、寬度、厚度和直徑的變化。
 
碳纖維復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)并不是固定的，由碳纖維復(fù)合材料的組成成分來(lái)決定，比如常用的T-300碳纖維在20-70℃的環(huán)境中，熱膨脹系數(shù)為 0.74*10-5/K 。
 
碳纖維復(fù)合材料的熱性能與熱膨脹系數(shù)有關(guān)么？
 
碳纖維熱膨脹系數(shù)小有什么優(yōu)勢(shì)？
 
經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算，碳纖維的熱膨脹系數(shù)低于金屬，你熱膨脹系數(shù)低具體有什么優(yōu)勢(shì)呢？拿金屬做對(duì)比，吸收同樣的熱量，碳纖維復(fù)合材料沒(méi)有變形或膨脹，但金屬材料已經(jīng)彎曲甚至斷裂了。
 
這樣的情況如果發(fā)生在飛機(jī)上，無(wú)疑是致命的，大家可以把這個(gè)優(yōu)勢(shì)理解為更加安全。碳纖維復(fù)合材料備受期待和青睞的原因除了安全之外，還有節(jié)省能源和更加環(huán)保這2點(diǎn)。相信碳纖維在中國(guó)的建設(shè)發(fā)展中，將會(huì)發(fā)揮出更大的價(jià)值。