Vật liệu tổng hợp sợi carbon được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, sản xuất ô tô, vận tải đường sắt và các lĩnh vực khác do tính chất cơ học tuyệt vời và khả năng chống ăn mòn hóa học. Tuy nhiên, khả năng chịu nhiệt độ cao của chúng là một trong những yếu tố quan trọng quyết định phạm vi ứng dụng của chúng. Bài viết này sẽ khám phá giới hạn chịu nhiệt độ cao của vật liệu tổng hợp sợi carbon.
Khả năng chịu nhiệt độ cao của sợi carbon
Bản thân sợi carbon có khả năng chịu nhiệt độ cao tuyệt vời. Theo lý thuyết, sợi carbon có thể chịu được nhiệt độ cao lên tới 2600 độ. Tuy nhiên, sợi carbon thường không được sử dụng một mình mà được kết hợp với các vật liệu như nhựa để tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh. Khả năng chịu nhiệt độ cao của vật liệu composite này bị ảnh hưởng bởi loại nhựa được sử dụng.
Khả năng chịu nhiệt độ cao của vật liệu tổng hợp sợi carbon
Vật liệu tổng hợp nhựa Epoxy
Nhựa epoxy là một trong những loại nhựa được sử dụng phổ biến nhất trong vật liệu tổng hợp sợi carbon. Tuy nhiên, nhựa epoxy có khả năng chịu nhiệt độ cao tương đối kém và thường bị oxy hóa và phân hủy ở nhiệt độ 180 ~ 200 độ. Do đó, khả năng chịu nhiệt độ cao của vật liệu tổng hợp sợi carbon gốc nhựa epoxy thường nằm trong khoảng 100 ~ 150 độ.
Vật liệu tổng hợp nhựa nhiệt dẻo
So với nhựa epoxy, nhựa nhiệt dẻo (như polyphenylene sulfide và polyetheretherketone) có khả năng chịu nhiệt độ cao tốt hơn. Vật liệu tổng hợp sợi carbon được làm bằng các loại nhựa này có thể chịu được nhiệt độ 200-250 độ .
Vật liệu tổng hợp dựa trên gốm
Trong số tất cả các loại vật liệu tổng hợp sợi carbon, vật liệu tổng hợp gốc gốm có khả năng chịu nhiệt độ cao mạnh nhất. Những vật liệu này có thể duy trì ổn định ở nhiệt độ lên tới 1500 độ và phù hợp cho các ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như các bộ phận của động cơ máy bay hoặc tên lửa.
Phần kết luận
Giới hạn chịu nhiệt độ cao của vật liệu tổng hợp sợi carbon phụ thuộc chủ yếu vào loại nhựa được sử dụng. Vật liệu tổng hợp gốc epoxy có khả năng chịu nhiệt độ cao kém, trong khi nhựa nhiệt dẻo và vật liệu tổng hợp gốc gốm có khả năng chịu nhiệt độ cao tốt hơn. Hiểu các đặc tính này là điều cần thiết để lựa chọn hỗn hợp sợi carbon phù hợp cho một ứng dụng cụ thể.
