Süsinikkiu telgkapp on kõrge - jõudlusega komposiitmaterjal, mida kasutatakse laialdaselt paljudes väljades suurepäraste mehaaniliste omaduste ja kergete omaduste jaoks. Soojustakistus on oluline näitaja, et hinnata, kas materjal suudab oma füüsikalisi ja keemilisi omadusi kõrgel temperatuuril säilitada. Süsinikkiu telgkanga puhul on see omadus ka ülioluline. Järgnevalt on toodud süsinikkiu telgkanga kuumakindluse üksikasjalik analüüs:
1. Süsinikkiu enda soojuskindlus
Kõrge temperatuuri vastupidavus: süsinikkiududel ise on suurepärane kuumakindlus ja ta talub temperatuuri kuni 200 kraadi kuni 300 kraadi ilma ilmse jõudluskaota. Mõned spetsiaalselt töödeldud süsinikkiud suudavad isegi kõrgemat temperatuuri taluda, ulatudes üle 400 kraadi.
Termiline stabiilsus: süsinikkiudu pole kõrgel temperatuuril keemilisi muutusi lihtne, säilitades selle struktuuri stabiilsuse, mis on väga oluline rakenduste jaoks, mida tuleb kasutada pikka aega kõrge temperatuuriga keskkonnas.
2. Vaigusüsteemi mõju
Vaigu soojustakistus: süsinikkiu telgkanga kuumakindlus ei sõltu mitte ainult süsinikkiust endast, vaid ka kasutatud vaigusüsteemist. Erinevatel vaigusüsteemidel on erinev kuumatakistustase, alates tavalisest epoksüvaigust kuni kõrge - jõudlusega polüimiidvaiguni, soojustakistus varieerub märkimisväärselt.
Termosettimisvaik: tavaliselt kasutatavatel termosettivatvaikudel, näiteks epoksüvaigudel, on pärast kõvenemist moodustatud komposiitide hea soojustakistus, kuid vaigu soojuskindlus on tavaliselt madalam kui süsinikkiu enda oma.
Termoplastiline vanus: termoplastilistel vaikudel, nagu polüeterheterketton (Peek) ja polüeetrimiid (PEI), on tavaliselt parem soojustakistus ja need sobivad kõrgema temperatuuriga rakenduskeskkonda.
3. komposiitmaterjali struktuur
Kihipaketi soojustakistus: Oluline tegur on ka süsinikkiust aksiaalse riidega moodustatud komposiitmaterjalides. Kiirte vaheraja nihketugevus ja soojuskindlus mõjutavad otseselt komposiitmaterjali üldist soojustakistust.
Kolm - mõõtmete struktuur: mõned kõrged - jõudlus süsinikkiust aksiaalsed riidest komposiitmaterjalid kasutavad kolme - mõõtmete kudumistehnoloogiat, mis võib pakkuda paremat soojustakistust ja termilist šokitakistust.
4. keskkonnategurid
Oksüdatsioon: kõrge temperatuuriga keskkonnas võib oksüdatsioon mõjutada süsinikkiudude aksiaalset riiet, põhjustades jõudluse lagunemist. Seetõttu tuleb pikka aega kõrge temperatuuriga keskkonnaga kokkupuutunud süsinikkiudude aksiaalse riie korral võtta anti - oksüdatsioonimeetmeid.
Niiskusefekt: Kõrge temperatuur ja kõrge õhuniiskuse keskkond võivad kiirendada vaigu vananemist ja mõjutada süsinikkiudaavade aksiaalse riide soojustakistust. Seetõttu tuleb materjalide kavandamisel ja valimisel kaaluda ümbritseva õhuniiskuse mõju soojustakistusele.
5. soojustakistuse rakendamine
Lennundus: Aerospace'i valdkonnas peab süsinikkiust aksiaalne riie taluma kõrge - kiirusklennu ajal tekkinud aerodünaamilist kuumutamist, nii et võti on soojustakistus.
Autotööstus: kõrge - jõudlusautode ja võidusõiduautode korral kasutatakse pidurikeskede ja mootorikomponentide valmistamiseks süsinikkiust aksiaalset riiet, mis tekitavad töö ajal palju soojust ja nõuavad, et materjalid oleksid suurepärase kuumakindluse.
Tööstusseadmed: keemia- ja energiatööstuses kasutatakse süsinikkiudude aksiaalset riiet torude, konteinerite ja muude konstruktsioonikomponentide tootmiseks kõrgetes - temperatuurikeskkonnas, mis peavad taluma kõrge temperatuuri ja keemilise söötme kahekordset testi.
6. Meetmed soojustakistuse parandamiseks
Pinnatöötlus: süsinikkiudude pinnatöötlus, näiteks oksüdeerimine, silaniseerimine jne, võib parandada süsinikkiu ja vaigu vahelist pindadevahelist sidet, parandades seeläbi komposiitmaterjalide soojustakistust.
Kattekaitse: kõrge - temperatuurikindla katte rakendamine süsinikkiudude pinnal võib pakkuda täiendavat kaitset, et vältida kõrge temperatuuri kahjustavate materjalide omadusi.
Materjali valik: parema vaigusüsteemi ja lisamaterjalide valimine, näiteks kõrge - Performance Heat - resistentsed vaigud ja lisandid, võib komposiitmaterjalide soojustakistust märkimisväärselt parandada.
Kokkuvõtlikult on süsinikkiust aksiaalse riide soojustakistus suurepärane, kuid seda mõjutavad paljud tegurid, sealhulgas süsinikkiu enda omadused, kasutatud vaigusüsteem, komposiitmaterjali struktuur, keskkonnategurid jne. Optimeerides materjali valimist ja võttes kaitsemeetmeid, võib süsinikkiust aksiaalsete lapi soojustakistust veelgi parandada, et vastata mitmesuguste kõrgete {1} temperatuuride vajadustele.
