耐高溫碳纖維管能耐多少度高溫?
碳纖維管是否可以承載較高溫度,或在高溫環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作?這個(gè)問題一直被拿出來談?wù)?,但是卻沒有一個(gè)明確的結(jié)果。究其原因,還是因?yàn)檫@個(gè)高溫到底是如何定義的?如果單單拿化學(xué)實(shí)驗(yàn)的高溫(600℃)來說,碳纖維管暫時(shí)還達(dá)不到這個(gè)水平,那耐高溫碳纖維管到底能耐多少度的高溫呢?
耐高溫碳纖維管的耐高溫怎么理解?
首先我們先了解一下碳纖維的基本知識(shí),碳纖維分為耐燃纖維、碳纖維和石墨纖維,300~350℃熱處理時(shí)得耐燃纖維;1000~1500℃熱處理時(shí)得碳纖維,含碳量為 90~95%;碳纖維經(jīng) 2000℃以上高溫處理可以制得石墨纖維,含碳量高達(dá)99%以上。
制作碳纖維管的碳纖維在1000~1500℃的條件下生成,耐高溫碳纖維管肯定過不了這個(gè)溫度線,不過想想也對(duì),碳纖維管并不是純粹的碳纖維支撐,根本到達(dá)不了這樣的高溫。
碳纖維管制備方式
碳纖維管常用的制備方式有纏繞成型和拉擠成型,纏繞成型配合高溫?zé)釅海a(chǎn)溫度高于拉擠成型。這兩種制備碳纖維管的方式都不超過200℃,想要讓碳纖維管具備耐高溫的性能,需要從原料和制備工藝上找突破口。
碳纖維管耐高溫性能由何而來?
碳纖維管是利用碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過多道工序加工而成,碳纖維復(fù)合材料是由碳纖維原絲和樹脂熔合而成,碳纖維原絲耐高溫程度在1000℃以下,而樹脂的熔點(diǎn)相對(duì)較低,熔點(diǎn)在140℃左右,兩者結(jié)合想要達(dá)到耐高溫確實(shí)很難。
既然一般的環(huán)氧樹脂無法達(dá)到耐高溫的性能要去,那么換一種樹脂是不是可行?答案是肯定的,目前市面上通過特殊的制備方式,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了碳纖維管可耐280℃高溫的環(huán)境,但是再想有所提高,難度就非常大了。
耐高溫碳纖維管能耐多少度高溫?
問題出在哪里?還會(huì)在于樹脂基本上,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)等等這些樹脂的熔點(diǎn)較高,尤其是聚醚醚酮(PEEK)。
生產(chǎn)中,樹脂基本能夠熔化,是解決了第一個(gè)難題,接下來如何保持碳纖維原絲與樹脂的有效融合,保證碳纖維復(fù)合材料的性能穩(wěn)定更是一個(gè)大問題。如果成功,耐300℃的耐高溫型碳纖維管自然不成問題。