シール材や摺動材として、炭素繊維はアスベストやガラス繊維などの従来の材料よりも強酸・強アルカリ性物質に対して強い慣性を持ちます。同時に、耐熱性と自己潤滑性に優れており、高度なシール材として使用されています。しかし、ハイテク素材であるにもかかわらず、炭素繊維材料酸化反応、高温での金属と金属酸化物との反応、層間化合物など、依然としていくつかの困難に直面しています。
1. 酸化反応
通常、空気中で350度に加熱すると、炭素繊維はゆっくりと酸化され始め、質量が徐々に減少し、強度が低下し始めます。したがって、製造工程における温度が低いほど、対応する耐酸化性は高くなります。その結果、グラファイト繊維ははるかに優れた抗酸化性を備えています。
の中で炭素繊維の製造プロセスNa、K、Ca、MGなどの金属元素が添加されており、これらは炭素繊維の酸化を促進しますが、リン系材料の添加は酸化を効果的に防止します。また、酸化性酸も炭素繊維に腐食を引き起こす可能性があり、特に高温・高濃度では顕著です。
2. 高温での金属または金属酸化物との反応
炭素繊維は、NA、Li、K、酸化鉄とは400～500度で、Fe、Alとは600～800度で、Si、シリカ、二酸化チタン、酸化マグネシウムとは1100～1300度で化学反応を起こします。しかし、Cu、Zn、Mg、Ag、Hg、Auとは反応しません。強化材として使用する場合、金属や金属酸化物との接触によって炭素繊維の特性が著しく制限されます。そのため、炭素繊維は酸化物セラミックスの強化には使用できません。
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投稿日時: 2018年12月21日