都說碳纖維材料是航空航天領(lǐng)域的寵兒，在耐高溫上有著非常不錯(cuò)的表現(xiàn)，是不是這樣呢？我們從碳纖維材料的制備和生產(chǎn)來聊聊這個(gè)問題，看看碳纖維材料的高溫性能到底如何？
 
碳纖維材料的高溫性能簡(jiǎn)述
 
    碳纖維制備過程簡(jiǎn)述
 
    碳纖維的制備過程包括：纖維紡絲、預(yù)氧化和碳化，經(jīng)過這一系列的轉(zhuǎn)化之后，碳纖維才會(huì)出現(xiàn)在我們眼前。其中預(yù)氧化是非常重要的一個(gè)步驟，可以防止原絲在碳化時(shí)熔融，并通過氧化反應(yīng)使得纖維分子中含有羥基、羰基，這樣可在分子間和分子內(nèi)形成氫鍵，從而提高纖維的熱穩(wěn)定性。
 
    預(yù)氧化過程需要在惰性氣氛中進(jìn)行，需要將預(yù)氧絲加熱到1000℃-1800℃才能進(jìn)行，這么高的溫度環(huán)境下，才能聚丙烯腈進(jìn)一步環(huán)化，分子鏈間脫水、脫氫交聯(lián)，末端芳構(gòu)化生產(chǎn)氨。如果想要石墨化，后續(xù)的溫度還要再次提升，上升至2500℃左右。
 
    碳纖維材料的高溫性能簡(jiǎn)述
 
    碳纖維需要在上千度的高溫下才能逐漸形成，那是不是說碳纖維也能耐上千度的高溫呢？其實(shí)并不是這么理解的。碳纖維在空氣中可耐300℃左右的高溫，在真空中可耐1800℃的高溫，而換做惰性氣氛下可耐2400℃的高溫，不同環(huán)境，耐高溫程度會(huì)發(fā)生巨大變化。
 
    另外碳纖維復(fù)合材料與碳纖維可不是同一個(gè)東西，碳纖維可以耐很高的溫度，但是碳纖維復(fù)合材料的耐高溫性能要打個(gè)折扣。原因很簡(jiǎn)單，碳纖維復(fù)合材料是由碳纖維和樹脂融合而成的材料，樹脂的耐高溫性不如碳纖維，想要耐受高溫，得看樹脂的熔點(diǎn)高低。
 
    常見的樹脂基體有熱固性和熱塑性之分，其中熱固性樹脂的耐高溫程度整體低于熱塑性樹脂。最常用的熱固性樹脂里，環(huán)氧樹脂耐高溫180℃，雙馬來酰胺樹脂177℃-232℃，熱塑性樹脂里，聚酰亞胺200℃-300℃，聚苯硫醚284℃，聚醚醚酮334℃。
 
    碳纖維復(fù)合材料現(xiàn)階段的高溫性能已經(jīng)不錯(cuò)了，但是想要更進(jìn)一步，那還是得充分掌握熱塑性碳纖維復(fù)合材料的制備技術(shù)。只有這樣，碳纖維材料才能在更高端的領(lǐng)域中發(fā)揮出更大的價(jià)值。