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MISIS 大學和 Skoltech 的科學家開發了一種方法來獲得具有可調節性能的航空用碳纖維增強聚醚碸複合材料。



MISIS 大學(俄羅斯國立研究型技術大學,俄羅斯莫斯科)和斯科爾科沃科學技術研究所(俄羅斯Skoltech)的科學家開發了一種新技術,用於生產聚醚碸基體中的碳纖維的新型耐用複合材料。由於低密度、高強度和高溫下的化學穩定性相結合,研究人員表示,它可用於腐蝕性環境,例如燃料電池、超級電容器和下一代飛機發動機部件。該複合材料還可以很容易地回收或處理,使其對環境友好。

聚醚碸粉末是一種無定形熱塑性聚合物,據稱具有出色的機械性能,並且耐高溫、蒸汽和各種化學品。與環氧樹脂不同,它是可回收的。

在這項研究中,碳纖維的表面通過熱氧化進行了改性,在碳纖維的表面形成了一層包含大量含氧官能團的薄層。據報道,這有助於纖維更好地粘附到聚合物基質上。此外,為了浸漬碳預成型件(傳統上通過聚合物熔體的高壓浸漬來進行),研究人員在室溫下用有機溶劑溶解聚醚碸粉末,然後用所得溶液浸漬改性碳纖維。然後將測試樣品在 100°C 下乾燥 4 小時,並將預成型件放入模具中,在該模具中,工件在 350°C 的壓力下成型 30 分鐘。

研究人員指出,最終性能材料可以根據纖維填充聚合物基質的程度進行調整。

「談到材料應用的可能性,我們需要查看將使用的具體產品,因為它會影響結構中的工作條件、強度要求和最大允許變形,」博士。MISIS 大學複合材料中心高級研究員、該研究的合著者解釋說。「因此,加固圖案發生變化,填充程度(纖維含量)也會發生變化。但是,例如,如果我們談論飛機製造材料,碳纖維的最佳含量更有可能在結構總重量的 60-70% 範圍內。」

文章來源:CompositesWorld

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