Πυρίμαχο Σύνθετο Ινών

Το πυρόστακτο σύνθετο υλικό είναι ένα υλικό που χρησιμοποιείται για να κάνει ένα αντικείμενο ασφαλές σε περίπτωση πυρκαγιάς.Πυροσβεστικές σύνθετες ίνεςΣυνήθως κατασκευάζεται από συνδυασμό δύο ή περισσοτέρων υλικών, όπως η ανθρακική ίνα και η ρητίνη πολυμερών.Είναι μια εξαιρετική επιλογή για πολλές διαφορετικές εφαρμογές λόγω της υψηλής αντοχής στη θερμότητα και την αντοχήΕίναι επίσης ανθεκτικό στα χημικά και την τριβή. Αυτό το καθιστά μια καλή επιλογή για αεροδιαστημικές εφαρμογές και άλλες απαιτητικές βιομηχανίες όπως η ναυτιλία και το πετρέλαιο και το αέριο.

Ενώ τα σύνθετα προσφέρουν πλεονεκτήματα έναντι των μεταλλικών εξαρτημάτων σε ορισμένες εφαρμογές, η εγγενής εύφλεκτοτητα τους αποτελεί σημαντικό περιορισμό.Αυτός ο κίνδυνος που συνδέεται με την πυρκαγιά παρουσιάζει σημαντικά προβλήματα ασφάλειας για το αεροσκάφοςΗ σημαντικότερη πρόκληση είναι η ανάπτυξη λύσεων για τη βελτίωση της πυρηνικής απόδοσης των σύνθετων υλικών.

Παρά τις εντυπωσιακές μακροσκοπικές μηχανικές ιδιότητές τους, οι συμβατικές σύνθετες ύλες από ίνες άνθρακα (CF) και γυάλινες ίνες ενισχυμένες με πολυμερή μήτρα αποσυντίθενται και καταρρέουν στην παρουσία φωτιάς.απελευθερώνοντας τοξικά αέρια και καπνό και επιταχύνοντας την εξάπλωση της πλευρικής φλόγαςΕπιπλέον, τα ανόργανα CF και οι γυάλινες ίνες οδηγούν θερμική ενέργεια οδηγώντας τη φωτιά στη σύνθετη δομή στην εκτεθειμένη διεπαφή.Αυτό αποτελεί σημαντικό πρόβλημα ασφάλειας για τους χειριστές των σύνθετων κατασκευών και τα πληρώματα που λειτουργούν, να τα επιθεωρήσει και να τα επισκευάσει.

The flammability of composites can be significantly improved by the use of additives that can either passively reduce organic combustible content and hence smoke or actively release flame-suppressing or cooling gases or even intumescentΤα πρόσθετα αυτά συνήθως προστίθενται ή ενσωματώνονται στο σύνθετο.Η UC χρησιμοποιεί μια ποικιλία βασικών υλικών στις σύνθετες δομές μας για να ανταποκριθεί στις ειδικές απαιτήσεις των πελατών για την ανθεκτικότητα στη φωτιά, συμπεριλαμβανομένης της μέλιτης Nomex, αλουμινίου, αφρού φαινόλης και ειδικού αντιγραμμικού/βαλσαϊκού ξύλου.

Τα σύνθετα υλικά από ίνες μήτρας που έχουν συνταχθεί για να αντιστέκονται σε ζημιές από καυτά, διαβρωτικά αέρια είναι ιδιαίτερα ελκυστικά στη βιομηχανία πυραύλων και αεροδιαστημικής.Ένα ολοκληρωμένο επιφανειακό στρώμα κεραμικού υφάσματος αντέχει σε ακραίες θερμοκρασίες, εμποδίζει την εξάπλωση της φλόγας προς το εσωτερικό και αναστέλλει τη διάχυση του οξυγόνου που υποβαθμίζει τη ρητίνη μήτρας, ενισχύοντας έτσι τη συνολική αντοχή, τη χημική αντοχή και την επιβράδυνση της φλόγας.

Παρόλο που το πολυανθρακικό (PC) είναι ένα εξέχον μηχανολογικό θερμοπλαστικό στη σύγχρονη επιστήμη των υλικών, οι φλεγόδυνα ιδιότητές του παραμένουν ένας σημαντικός περιορισμός.Η ενσωμάτωση μικρών ινών άνθρακα (SCF) στη μήτρα PC βελτιώνει δραματικά την εύφλεκτη απόδοσή του για να ανταποκρίνεται στα πρότυπα UL-94 V-0., αλλά η επίδραση είναι μόνο προσωρινή και δεν μπορεί να διατηρηθεί σε υψηλές περιεκτικότητες SCF.

Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, οι Shang et al. ανέπτυξαν ένα σύνθετο σύστημα SCF/PC που περιέχει θειικό πολυφαινυλένιο (PPS) διασταυρωμένο μεταξύ των στρωμάτων άνθρακα του σύνθετου υλικού.Το ΠΑΣ συμπλήρωσε την ενισχυτική επίδραση του SCF, και μαζί αυξήθηκαν η συνολική επιβράδυνση της φλόγας του PC, όπως επιβεβαιώθηκε από θερμοκρασία κώνου και δοκιμές ανάφλεξης σταγονιδίων.

Με την καθιέρωση σχέσεων δομής-ιδιότητας σε μοριακή κλίμακα και σχεδιασμό νέων αρχιτεκτονικών πολυμερών,Η μελέτη αυτή προτείνει έναν θεμελιωδώς νέο τρόπο βελτίωσης της επιβράδυνσης της φλόγας των σύνθετων υλικών με βάση το PAΣυγκεκριμένα, the combination of molecular design strategies with computational methods such as molecular dynamics simulations and machine learning models allows a more rational design approach to guide the extensive combinatorial space of flame retardants, τα συστήματα μήτρας και οι ίνες.