防火碳纤维板存在吗?
发表时间:2022-07-23 16:12:13 作者:超级管理员 阅读数:503碳纤维因为出色的力学性能而闻名中外,了解它的人应该知道碳纤维复合材料可以加工成板材、管材和多种异形制品,这些制品有一个共同的缺点,那就是耐高温能力比较一般,不太可能在高温或明火场景下使用。那是不是意味着防火碳纤维板就不存在呢?
普通碳纤维板并不防火
目前常用的碳纤维板多为树脂基碳纤维复合材料板,核心组成部分可分为碳纤维丝和树脂这两个部分。树脂充分浸润碳纤维丝后形成非常稳定的结构,所以才有了出色的力学性能。
生活中常见的火源有火柴,它的燃烧温度约为500℃,打火机火焰的温度约为1000℃,燃气灶上的火焰温度约为1400℃,工厂里的火焰温度通常会更高,在明火环境中,普通的碳纤维管会出现熔化的情况,原因是管中的树脂无法承受如此高的温度烘烤。
碳纤维丝是纤维材料经过上千摄氏度的高温氧化所得的产物,耐高温能力很好,但树脂部分就没有这种特性了。树脂可分为热固性和热塑性两类,常用的热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰胺树脂等,它们的耐高温能力都比较差。
生活中常见的火源有火柴,它的燃烧温度约为500℃,打火机火焰的温度约为1000℃,燃气灶上的火焰温度约为1400℃,工厂里的火焰温度通常会更高。而热固性树脂连250℃的高温都无法承受,更别说在明火场景下正常使用了。温状态下应用,后者是瞬时高温状态应用,不管是哪一种,普通的碳纤维板都没法达到要求。
防火碳纤维板存在吗?
热固性碳纤维板不防火这是事实,而热塑性碳纤维板其实耐高温能力也并没有提升很多,可能超过400℃也会失去效果。那防火的碳纤维板就真的不存在了吗?联想一下今年年初北京冬奥会中使用的“飞扬”火炬,它就是碳纤维材料制成,却可以在氢能火焰下使用,这是为什么呢?
“飞扬”火炬确实承受了几百摄氏度的高温正常使用,其中的秘诀我们无法知晓,但想来大致的方法确实可以猜测的,那就是在碳纤维外壳上喷涂耐高温涂层,这个方式国内外已经有相关的研究课题和成果。
国外有研究团队在实验环境下对采用新涂层的碳纤维材质进行测试,被置于约1200°C温度和氧乙炔火炬的极端条件下,碳纤维复合材料在整个过程中成功地保持其结构。由碳化铬和碳化钛组成的三层涂层可以有效耐明火和高温。
普通的碳纤维板确实无法防火,但通过防火涂层确实可以短时间内实现防火的效果,而且随着技术的进步,未来碳纤维板或许还能以其他的材料作为基体,生产出自身防火的碳纤维板呢。
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