내화성 섬유 복합재

방화 섬유 복합재 는 화재 발생 시 안전 한 물건 을 만들기 위해 사용 되는 재료 이다.방화성 섬유 복합재일반적으로 탄소 섬유와 폴리머 樹脂과 같은 두 개 이상의 재료의 조합으로 만들어집니다.그것은 높은 열 저항과 강도 때문에 많은 다른 응용 프로그램에 대한 훌륭한 선택입니다또한 화학물질과 가려움증에 내성이 있습니다. 이것은 항공 우주 응용 프로그램 및 해양 및 석유 및 가스와 같은 다른 까다로운 산업에 좋은 선택이됩니다.

복합재는 일부 응용 분야에서 금속 부품보다 장점을 제공하지만, 고유의 불화성은 중요한 한계입니다.이 화재 관련 위험은 항공기 안전에 중대한 우려를 제기합니다.철도 및 해양 산업에서 FRP 구조가 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 주요 과제는 복합재의 화재 성능을 향상시키는 솔루션을 개발하는 것입니다.

매크로스코피적 기계적 특성이 인상적임에도 불구하고, 기존의 탄소섬유 (CF) 와 유리섬유로 강화된 폴리머 매트릭스 복합물은 불에 의해 분해되고 붕괴됩니다.독성 가스와 연기를 방출하고 옆불의 확산을 가속화합니다.또한, 비 유기적 CF 및 유리 섬유는 열 에너지를 전달하고 노출 된 인터페이스에서 화재를 복합 구조로 유도합니다.이것은 복합 구조물의 운영자와 작업하는 승무원들에 대한 중요한 안전 문제입니다., 검사하고 수리합니다.

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 intumescent, 추가 열 절연 두께를 제공하고 발화 지연 또는 억제하기 위해 확장됩니다. 이러한 첨가물은 일반적으로 복합재에 추가되거나 내장됩니다.UC는 우리의 복합 구조물에서 다양한 핵심 재료를 사용하여 노멕스 꿀집을 포함하여 화재 retardance에 대한 고객의 특정 요구 사항을 충족합니다., 알루미늄 꿀집, 페놀 폼 및 특수 접착판/발사 목재.

뜨거운, 부식성 가스로부터의 손상을 견딜 수 있도록 만들어진 매트릭스 섬유 복합재는 특히 로켓과 항공우주 산업에서 매력적입니다.통합 된 세라믹 직물 표면 층 은 극심 한 열 을 견딜 수 있다, 내부로 화염의 확산을 방해하고 매트릭스 樹脂을 분해하는 산소 확산을 억제하여 전반적인 내구성, 화학 저항성 및 화염 retardance를 향상시킵니다.

비록 폴리카보네이트 (PC) 는 현대 재료 과학에서 공학용 열 플라스틱으로 유명하지만, 그 화염 retardant 속성은 여전히 중요한 한계입니다.PC 매트릭스에 짧은 탄소 섬유 (SCF) 를 통합하면 UL-94 V-0 표준을 충족시키기 위해 연화성 성능을 크게 향상시킵니다.그러나 그 효과는 일시적이며 SCF 함량이 높을 때 지속될 수 없습니다.

이 문제를 해결하기 위해 Shang et al.는 복합재의 탄소 층 사이에 간접된 폴리페닐렌 황화물 (PPS) 을 포함하는 SCF / PC 복합체 시스템을 개발했습니다.PPS는 SCF의 강화 효과를 보완했습니다., 그리고 함께 그들은 콘 열 측정과 방울 발화 테스트에 의해 확인 된 PC의 포괄적 인 불 retardant을 증가 시켰습니다.

분자 규모의 구조와 성질 관계를 확립하고 새로운 폴리머 아키텍처를 설계함으로써이 연구는 PA를 기반으로 한 복합재료의 화염 retardant을 향상시키는 근본적으로 새로운 방법을 제안합니다.구체적으로, 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, 매트릭스 시스템 및 섬유.