Włókno kompozytowe ognioodporne

Kompozyt z włókien ognioodpornych jest materiałem używanym do zabezpieczenia obiektu w razie pożaru.Włókna kompozytowe ognioodporneZwykle jest wykonany z kombinacji dwóch lub więcej materiałów, takich jak włókno węglowe i żywica polimerowa.Jest doskonałym rozwiązaniem dla wielu różnych zastosowań ze względu na wysoką odporność na ciepło i wytrzymałośćJest również odporny na działanie chemiczne i ścieranie, co czyni go dobrym wyborem dla zastosowań lotniczych i innych wymagających gazowych.

Podczas gdy kompozyty oferują korzyści w stosunku do części metalowych w niektórych zastosowaniach, ich wrodzona łatwopalność jest znaczącym ograniczeniem.To ryzyko związane z pożarem stwarza poważne obawy dotyczące bezpieczeństwa statku powietrznego, przemysłu kolejowego i morskiego, w których konstrukcje FRP są coraz częściej stosowane.

Pomimo ich imponujących właściwości makroskopowych, konwencjonalne włókna węglowe (CF) i włókna szklane wzmocnione polimerowe kompozyty macierzowe rozkładają się i załamują w obecności ognia.uwalnianie toksycznych gazów i dymu oraz przyspieszenie rozprzestrzeniania się płomieni bocznychPonadto nieorganiczne włókna CF i włókna szklane prowadzą energię cieplną, napędzając ogień do kompozytowej struktury na odsłoniętym interfejsie.Jest to poważne zagrożenie bezpieczeństwa dla operatorów konstrukcji kompozytowych i załóg obsługujących, sprawdzać i naprawiać.

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, rozszerzające się w celu zapewnienia dodatkowej grubości izolacji termicznej i opóźnienia lub tłumienia zapłonu.UC wykorzystuje różne materiały rdzeniowe w naszych kompozytowych konstrukcjach, aby spełnić specyficzne wymagania klientów w zakresie odporności na ogień, w tym pleśń z miodu nomex, aluminiowe pniaki, pianka fenolowa i specjalna sklejka/balsam.

Kompozyty z włókien macierzystych zaprojektowane tak, by nie powodowały uszkodzeń przez gorące, korozyjne gazy, są szczególnie atrakcyjne w przemyśle rakietowym i lotniczym.Powierzchniowa warstwa materiału ceramicznego jest odporna na ekstremalne temperatury, uniemożliwia rozprzestrzenianie się płomienia do wnętrza i hamuje dyfuzję tlenu, która niszczy żywicę macierzystej, zwiększając tym samym ich ogólną trwałość, odporność chemiczną i opóźnienie płomienia.

Chociaż polikarbonat (PC) jest prominentnym termoplastycznym materiałem inżynieryjnym w współczesnej nauce materiałowej, jego właściwości opóźniające płomień pozostają ważnym ograniczeniem.Włączenie krótkich włókien węglowych (SCF) do matrycy PC znacząco zwiększa jego wydajność w zakresie łatwopalności, aby spełnić normy UL-94 V-0., ale efekt jest tylko tymczasowy i nie może być utrzymywany przy wysokiej zawartości SCF.

W celu rozwiązania tego problemu Shang et al. opracowali system kompozytowy SCF/PC zawierający siarczan polifenylenowy (PPS) umieszczony między warstwami węgla kompozytu.PPS uzupełniał wzmacniający wpływ SCF, a razem zwiększyły one ogólną opóźnialność płomienia PC, co potwierdzono przez kalorymetrię stożkową i badania zapłonu kropelkowego.

Dzięki ustaleniu struktury na skalę molekularną i projektowaniu nowych architektur polimerowych,Badanie to sugeruje zasadniczo nowy sposób zwiększenia odporności na płomień kompozytów opartych na PAKonkretnie, 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, systemy macierzowe i włókna.