Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Efecte de căldură ridicată
- Efecte de temperatură și umiditate
- Calități moderne compozite epoxidice
Epoxiile sunt substanțe chimice polimerice care se vindecă pe suprafețe dure. Epoxiul poate fi utilizat ca parte a lipiciilor sau ca acoperiri pentru suprafețe. Epoxy este ușor, anticoroziv și deține alte calități mecanice utile care îl fac un material valoros pentru utilizare în aeronave, automobile, construcții, repararea suprafețelor de beton, armarea structurii hidroenergetice și dispozitive electronice. Rășinile epoxidice funcționează bine ca agenți de lipire pentru metale, lemn, materiale plastice și alte materiale. În timp ce epoxidul rămâne durabil în majoritatea condițiilor de zi cu zi, degradarea matricei sale polimerice poate apărea din cauza căldurii ridicate și a căldurii combinate cu umiditatea.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Epoxy este utilizat în multe aeronave moderne, vehicule, structuri și dispozitive electronice. În timp ce epoxidicul se degradează la temperaturi și umiditate ridicate, acoperirile și amestecurile moderne îl ajută să reziste la căldură extremă.
Efecte de căldură ridicată
Multe epoxii își păstrează calitățile durabile, cum ar fi rezistența la fractură de la temperaturi scăzute, atunci când sunt cele mai grele, până la temperaturile din încăpere. Proprietățile viscoelastice ale epoxidului devin totuși evidente odată cu introducerea căldurii mari. Temperatura la care se produce denaturarea căldurii este cuprinsă între 20 și 90 de grade Celsius (68–195 F). Odată cu creșterea temperaturii, o cantitate semnificativă a rezistenței la flexiune și compresie a epoxidului scade. Când temperatura crește la 60 de grade Celsius, epoxi atinge temperatura de distorsiune a căldurii (HDT) și începe să se deformeze. HDT-ul unui epoxidic se corelează cu temperatura de tranziție a sticlei. Creșterea continuă a temperaturilor până la 90 de grade C duce la un comportament mai ductil. Creșterea temperaturii duce, de asemenea, la pierderea capacității portante și la rigiditate. Prin urmare, epoxizii sunt susceptibili la creșteri de temperatură.
Efecte de temperatură și umiditate
Expunerea mediului înconjurător a materialelor pe bază de epoxid duce la degradarea lor. Radiațiile ultraviolete, umiditatea și temperatura joacă un rol în defalcarea matricei epoxidice. Când se întâmplă acest lucru, epoxidicul își pierde proprietățile mecanice utile, cum ar fi rezistența la flexie. Chiar la temperatura camerei cu 95% umiditate relativă, epoxidicul se plastifiază și se umflă, iar acest lucru crește odată cu temperatura. La temperaturi moderate și umiditate relativ scăzută, epoxi rămâne constant. Motivul acestui efect este că compozitele polimerice absorb umiditatea din aer. Cantitatea de absorbție a umidității care afectează epoxi depinde de care este utilizat întăritorul și de modul în care se întărește epoxidicul. La temperaturi ridicate, procesul de plasticizare se desfășoară mult mai rapid. Umiditatea scăzută permite reticularea, ceea ce îmbunătățește proprietățile mecanice ale epoxidului.
Calități moderne compozite epoxidice
În ciuda acestor probleme, epoxiile moderne pot fi consolidate prin adăugarea anumitor agenți de întărire pentru a rezista la temperaturi ridicate. Rășinile epoxidice cu structura tijei tind să reziste la temperaturi extreme mai bune decât cele cu structuri flexibile. Rășinile epoxidice cu atomi de brom prezintă o capacitate de ignifugare. Compozițiile epoxidice consolidate cu fibre de carbon pot rezista la căldură semnificativ ridicată (până la 1500 de grade Celsius), ceea ce le face valoroase pentru componentele aeronavei. Acoperirile precum titanul oferă o barieră la căldură și umiditate și prelungesc durata de viață a materialelor epoxidice.