Badania odporności na korozję chemiczną kompozytów z włókna węglowego
Kompozyty z włókna węglowego są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, samochodowym, transporcie kolejowym i innych dziedzinach ze względu na ich doskonałe właściwości mechaniczne i odporność na korozję chemiczną. W tym artykule zbadana zostanie odporność na korozję chemiczną kompozytów z włókna węglowego.
Odporność na korozję chemiczną samego włókna węglowego
Samo włókno węglowe ma doskonałą odporność na korozję chemiczną. Według literatury włókno węglowe jest odporne na zasady i prawie wszystkie leki z wyjątkiem kilku mocnych kwasów, takich jak kwas azotowy. Stabilność ta wynika z faktu, że po wysokotemperaturowej obróbce grafityzacyjnej włókna węglowego w temperaturze 2000-3000 ma ono strukturę mikrokrystaliczną zbliżoną do kryształów grafitu, co czyni je wysoce odpornymi na korozję średnią.
Odporność na korozję chemiczną kompozytów z włókna węglowego
Wpływ matrycy żywicznej
Odporność na korozję chemiczną kompozytów z włókna węglowego zależy nie tylko od samego włókna węglowego, ale także od materiału matrycy. Odporność na korozję kwasową i zasadową powszechnie stosowanych kompozytów z włókna węglowego na bazie żywicy epoksydowej jest stosunkowo ogólna. Jednakże wybierając żywice o lepszej odporności na korozję chemiczną, takie jak fenolowa żywica epoksydowa, można poprawić odporność kompozytów na korozję chemiczną.
Wpływ stanu interfejsu
Na odporność na korozję chemiczną kompozytów z włókna węglowego wpływa również stan granicy między włóknem węglowym a matrycą żywiczną. Metody obróbki powierzchni, takie jak wytrawianie, utlenianie i obróbka plazmowa, mogą poprawić przyczepność pomiędzy włóknem węglowym a matrycą żywiczną, poprawiając w ten sposób odporność materiałów kompozytowych na korozję chemiczną.
Wpływ procesu przygotowania materiału kompozytowego
Różne procesy przygotowania, takie jak prasowanie na gorąco, formowanie przetłoczne żywicy wspomagane próżniowo (VARTM), impregnacja żywicą itp., spowodują różnice w porowatości, rozmieszczeniu włókien i zawartości żywicy wewnątrz materiału kompozytowego, co z kolei wpływa na odporność na korozję chemiczną. Ogólnie rzecz biorąc, materiały kompozytowe o niskiej porowatości, równomiernym rozkładzie włókien i umiarkowanej zawartości żywicy mają lepszą odporność na korozję chemiczną.
Wniosek
Odporność na korozję chemiczną materiałów kompozytowych z włókna węglowego zależy głównie od samego włókna węglowego, odporności na korozję chemiczną osnowy żywicznej, stanu styku włókna węglowego i osnowy żywicy oraz procesu przygotowania materiału kompozytowego. Zrozumienie tych czynników ma kluczowe znaczenie przy wyborze odpowiednich materiałów kompozytowych z włókna węglowego do konkretnych zastosowań.
