碳纤维板软化后应该更换吗?
碳纤维板为什么会发生软化?
材料遇热软化是非常正常的物理现象,即便是熔点很高的金属材料,在长时间高温环境中也会有软化的情况出现,更何况是耐高温能力相对弱上很多的碳纤维复合材料。
为什么碳纤维复合材料板材会软化,还得从它的构成来分析。碳纤维板通常由碳纤维预浸料加工而成,预浸料的构成成分有碳纤维原丝和树脂这2种。
碳纤维原丝本身就是纤维通过上千摄氏度高温氧化而来的新型材料,耐高温能力非常不错,但是碳纤维原丝太柔软了,无法支撑起固定的形态,需要树脂来帮助塑形。
树脂不耐高温是碳纤维板发生软化的核心问题。工业中常用的树脂分为热固性和热塑性2种分类,热固性树脂的熔点相对更低一些。但即便是聚醚醚酮这样的热塑性树脂,也无法承受350℃以上的高温。
碳纤维板软化后应该更换吗?
碳纤维板与钢板在物理结构上是有本质区别的,碳纤维原丝与树脂的融合看似稳定,但是在高温环境下,这种稳定的结构很容易被拆散,软化只是最开始的变现,后续还可能有分层和崩坏。
因此碳纤维板发生软化后,物理性能已经在逐渐丧失,如果不及时更换,很可能导致碳纤维板相连设备或零部件的损坏,严重的甚至会引发事故。
我们假设一块碳纤维板的承压能力为500公斤,长时间软化后该碳纤维板的承压能力已经下降到200公斤,而设备端给予的压力为300公斤,这种情况下碳纤维板肯定会发生损毁,所以即使检查发现,然后即使更换是解决隐患最好的方法。
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