Vật liệu composite 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 kháng hóa chất. Tuy nhiên, sự thay đổi cường độ của nó ở nhiệt độ cao là một trong những yếu tố quan trọng quyết định phạm vi ứng dụng của nó. Bài viết này sẽ tìm hiểu sự thay đổi độ bền của vật liệu tổng hợp sợi carbon ở nhiệt độ cao.
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 riêng lẻ mà được kết hợp với các vật liệu như nhựa để tạo ra thành phẩm. Sự thay đổi độ bền của hỗn hợp này ở nhiệt độ cao có thể bị ảnh hưởng bởi loại nhựa được sử dụng.
Sự thay đổi độ bền của vật liệu composite sợi carbon ở nhiệt độ cao
Hỗn 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, độ bền của vật liệu tổng hợp sợi carbon gốc epoxy sẽ giảm đáng kể ở nhiệt độ cao.
hỗn hợp nhựa nhiệt dẻo
So với nhựa epoxy, nhựa nhiệt dẻo (như polyphenylene sulfide và polyether ether ketone) có khả năng chịu nhiệt độ cao tốt hơn. Vật liệu tổng hợp sợi carbon được làm bằng các loại nhựa này cho thấy độ bền ít bị mất hơn ở nhiệt độ cao.
hỗn hợp ma trận gốm
Trong số tất cả các loại vật liệu tổng hợp sợi carbon, vật liệu tổng hợp ma trận gốm có khả năng chịu nhiệt độ cao mạnh nhất. Loại vật liệu này có thể duy trì ổn định ở nhiệt độ lên tới 1500 độ và độ bền của nó hầu như không thay đổi ở nhiệt độ cao.
Tóm lại
Độ bền của vật liệu tổng hợp sợi carbon ở nhiệt độ cao thay đổi chủ yếu tùy thuộc vào loại nhựa được sử dụng. Độ bền của vật liệu tổng hợp gốc nhựa epoxy giảm đáng kể ở nhiệt độ cao, 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 rất quan trọng để lựa chọn hỗn hợp sợi carbon thích hợp cho một ứng dụng cụ thể.
