Composto de fibra à prova de fogo

A fibra composta à prova de fogo é um material usado para tornar um objeto seguro em caso de incêndio.Fibras compostas ignífugasÉ geralmente feito a partir de uma combinação de dois ou mais materiais, como fibra de carbono e resina polimérica.É uma ótima opção para muitas aplicações diferentes devido à sua alta resistência ao calor e resistênciaÉ também resistente a produtos químicos e à abrasão, o que o torna uma boa escolha para aplicações aeroespaciais e outras indústrias exigentes, como marinhas e de petróleo e gás.

Embora os compósitos ofereçam vantagens sobre as peças metálicas em algumas aplicações, sua inflamabilidade inerente é uma limitação significativa.Este risco de incêndio apresenta preocupações significativas para a segurança da aeronave.A indústria ferroviária e marítima, onde as estruturas de FRP são cada vez mais utilizadas, tem como grande desafio desenvolver soluções para melhorar o desempenho contra fogo dos compósitos.

Apesar das suas impressionantes propriedades mecânicas macroscópicas, as fibras de carbono convencionais (CF) e os compósitos de matriz de polímero reforçados com fibras de vidro decompõem-se e colapsam na presença de fogo.liberando gases tóxicos e fumaça e acelerando a propagação da chama lateralAlém disso, o CF inorgânico e as fibras de vidro conduzem energia térmica conduzindo o fogo para a estrutura composta na interface exposta.Trata-se de uma preocupação significativa de segurança para os operadores de estruturas compostas e as tripulações que operam, inspeccioná-los e repará-los.

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 intumescentEstes aditivos são tipicamente adicionados ou incorporados no composto.UC utiliza uma variedade de materiais de núcleo em nossas estruturas compostas para atender às exigências específicas do cliente para retardância de incêndio, incluindo nomex honeycomb, favo de mel de alumínio, espuma de fenóis e madeira contraplacada/balsa especial.

Os compósitos de fibras de matriz formulados para resistir aos danos causados por gases quentes e corrosivos são especialmente atraentes na indústria de foguetes e aeroespacial.Uma camada de superfície de tecido cerâmico integrado resiste a temperaturas extremas, impede a propagação da chama para o interior e inibe a difusão de oxigénio que degrada a resina da matriz, aumentando assim a sua durabilidade geral, resistência química e retardância da chama.

Embora o policarbonato (PC) seja um termoplástico de engenharia proeminente na ciência dos materiais contemporâneos, suas propriedades retardadoras de chama continuam sendo uma limitação importante.A incorporação de fibras de carbono curtas (SCF) na matriz PC melhora drasticamente seu desempenho de inflamabilidade para atender às normas UL-94 V-0, mas o efeito é apenas temporário e não pode ser sustentado a elevados conteúdos de SCF.

Para resolver este problema, Shang et al. desenvolveram um sistema composto SCF/PC contendo polifenileno sulfeto (PPS) intercalado entre as camadas de carbono do composto.A SPP complementava o efeito reforçador da SCF, e juntas aumentaram a retardância global da chama do PC, como confirmado pela calorimetria do cone e testes de ignição de gotas.

Ao estabelecer relações estrutura-propriedade em escala molecular e projetar novas arquiteturas de polímeros,Este estudo sugere uma forma fundamentalmente nova de melhorar a retardância da chama dos compósitos baseados em PAEspecificamente, 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, sistemas matriciais e fibras.