Koltrefjar hafa verið mikið notaðar á mörgum sviðum vegna mikils styrks, lágs þéttleika og góðs efnaþols. Hins vegar, þegar koltrefjar verða fyrir háhitaumhverfi, getur árangur þeirra breyst. Hér á eftir er ítarleg umfjöllun um breytingar á frammistöðu koltrefja við háan hita.
Háhitaþol
Kolefnistrefjar hafa framúrskarandi háhitaþol. Samkvæmt kenningum þolir koltrefjar hátt hitastig allt að 2600 gráðu. Hins vegar er koltrefja venjulega ekki notað ein, heldur er það samsett með efni eins og plastefni til að búa til fullunnar vörur. Háhitaþol slíkra samsettra efna hefur áhrif á þá tegund plastefni sem notað er.
Epoxý plastefni samsetningar
Epoxý plastefni er eitt mest notaða plastefni í koltrefja samsettum efnum. Hins vegar hefur epoxý plastefni tiltölulega lélegt háhitaþol og oxast venjulega og brotnar niður við 180 ~ 200 gráður. Þess vegna er háhitaþol epoxý plastefnis-undirstaða koltrefjasamsetninga venjulega á milli 100 ~ 150 gráður.
Hitaplastefni úr plastefni
Í samanburði við epoxý plastefni hafa hitaþjálu plastefni (eins og pólýfenýlen súlfíð og pólýetereterketón) betri háhitaþol. Samsett efni úr koltrefjum úr þessum kvoða þola hitastig upp á 200-250 gráður.
Keramik-undirstaða samsett efni
Af öllum gerðum koltrefja samsettra efna hafa keramik-undirstaða samsett efni sterkasta háhitaþol. Þessi efni geta verið stöðug við hitastig allt að 1500 gráður og eru hentug fyrir notkun í erfiðu umhverfi, svo sem flugvélum eða eldflaugamótoríhlutum.
Frammistöðubreytingar
Þegar samsett efni úr koltrefjum verða fyrir háum hita geta eiginleikar þeirra breyst sem hér segir:
- Styrk minnkun: Hátt hitastig getur valdið því að plastefnisgrunnurinn mýkist eða brotnar niður, sem getur dregið úr heildarstyrk samsettsins.
- Minnkun stuðuls: Stuðull vísar til stífni efnis og hátt hitastig getur dregið úr stífni samsettra.
- Brittleness: Eftir því sem hitastigið hækkar getur samsettur orðið brothættari og hættara við brot.
Umsóknarsvæði
Þrátt fyrir að koltrefja samsetningar hafi minni afköst við hátt hitastig eru þau enn mikið notuð á mörgum sviðum:
- Íþróttabúnaður: Svo sem veiðistangir úr koltrefjum, tennisspaðar og golfkylfur o.s.frv., nota létta eiginleika þeirra til að draga úr álagi á íþróttamenn.
- Aerospace: Notað við framleiðslu á eldflaugum, gervihnöttum og geimsjónaukum o.fl., til að draga úr þyngd og bæta frammistöðu.
- Rail Transit: Notað til að framleiða lestaraðila, draga úr þyngd og bæta afköst í háhraða.
-Lækningatæki: svo sem læknisbeði, geislavirk lækninga og höfuðstuðningur osfrv., Notaðu létt og hástyrk einkenni þeirra til að bæta burðargetu og draga úr röntgengeislum.
- Bílaframleiðsla: notað til að framleiða hluta eins og yfirbyggingu, drifskaft, rafhlöðubox og innréttingu, draga úr þyngd ökutækja og bæta endingu og orkunýtni.
Niðurstaða
Árangursbreytingar koltrefja við hátt hitastig eru aðallega háð því hvaða tegund plastefni er notað. Þrátt fyrir að koltrefjar sjálft hafi framúrskarandi háhitaþol er háhitastig viðnám samsettra efna takmarkað af plastefni. Að skilja þessar frammistöðubreytingar skiptir sköpum fyrir að velja viðeigandi kolefnistrefja samsett efni fyrir sérstök forrit.
