防火碳纖維板存在嗎？

    碳纖維因為出色的力學(xué)性能而聞名中外，了解它的人應(yīng)該知道碳纖維復(fù)合材料可以加工成板材、管材和多種異形制品，這些制品有一個共同的缺點，那就是耐高溫能力比較一般，不太可能在高溫或明火場景下使用。那是不是意味著防火碳纖維板就不存在呢？

    普通碳纖維板并不防火

    目前常用的碳纖維板多為樹脂基碳纖維復(fù)合材料板，核心組成部分可分為碳纖維絲和樹脂這兩個部分。樹脂充分浸潤碳纖維絲后形成非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，所以才有了出色的力學(xué)性能。

    生活中常見的火源有火柴，它的燃燒溫度約為500℃，打火機火焰的溫度約為1000℃，燃?xì)庠钌系幕鹧鏈囟燃s為1400℃，工廠里的火焰溫度通常會更高，在明火環(huán)境中，普通的碳纖維管會出現(xiàn)熔化的情況，原因是管中的樹脂無法承受如此高的溫度烘烤。

    碳纖維絲是纖維材料經(jīng)過上千攝氏度的高溫氧化所得的產(chǎn)物，耐高溫能力很好，但樹脂部分就沒有這種特性了。樹脂可分為熱固性和熱塑性兩類，常用的熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、雙馬來酰胺樹脂等，它們的耐高溫能力都比較差。

    生活中常見的火源有火柴，它的燃燒溫度約為500℃，打火機火焰的溫度約為1000℃，燃?xì)庠钌系幕鹧鏈囟燃s為1400℃，工廠里的火焰溫度通常會更高。而熱固性樹脂連250℃的高溫都無法承受，更別說在明火場景下正常使用了。溫狀態(tài)下應(yīng)用，后者是瞬時高溫狀態(tài)應(yīng)用，不管是哪一種，普通的碳纖維板都沒法達(dá)到要求。

    防火碳纖維板存在嗎？

    熱固性碳纖維板不防火這是事實，而熱塑性碳纖維板其實耐高溫能力也并沒有提升很多，可能超過400℃也會失去效果。那防火的碳纖維板就真的不存在了嗎？聯(lián)想一下今年年初北京冬奧會中使用的“飛揚”火炬，它就是碳纖維材料制成，卻可以在氫能火焰下使用，這是為什么呢？

    “飛揚”火炬確實承受了幾百攝氏度的高溫正常使用，其中的秘訣我們無法知曉，但想來大致的方法確實可以猜測的，那就是在碳纖維外殼上噴涂耐高溫涂層，這個方式國內(nèi)外已經(jīng)有相關(guān)的研究課題和成果。

    國外有研究團隊在實驗環(huán)境下對采用新涂層的碳纖維材質(zhì)進(jìn)行測試，被置于約1200°C溫度和氧乙炔火炬的極端條件下，碳纖維復(fù)合材料在整個過程中成功地保持其結(jié)構(gòu)。由碳化鉻和碳化鈦組成的三層涂層可以有效耐明火和高溫。

    普通的碳纖維板確實無法防火，但通過防火涂層確實可以短時間內(nèi)實現(xiàn)防火的效果，而且隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來碳纖維板或許還能以其他的材料作為基體，生產(chǎn)出自身防火的碳纖維板呢。

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