طريقة اختبار مقاومة الحرارة لألياف الكربون
تستخدم لوحة ألياف الكربون على نطاق واسع في الفضاء ، وتصنيع السيارات ، وتعزيز المباني وغيرها من الحقول بسبب خصائصها الميكانيكية الممتازة وخصائصها الخفيفة. ومع ذلك ، فإن أداء لوحة ألياف الكربون في بيئة درجات الحرارة العالية هو أيضًا أحد المؤشرات المهمة لتقييم قابليتها للتطبيق. ستقدم هذه المقالة طريقة اختبار مقاومة الحرارة لألياف الكربون بالتفصيل.
1. التحليل الحراري (TGA)
التحليل الحراري هو وسيلة لتقييم الاستقرار الحراري للمادة عن طريق قياس التغير الكتلي للمادة أثناء التدفئة. يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم سلوك التحلل ومقاومة الحرارة لألياف الكربون في درجة حرارة عالية.
- اختبار معيار: ASTME 1131-18 "طريقة اختبار لتحديد الاستقرار الحراري للمواد عن طريق التحليل الحراري"
- طريقة الاختبار: ضع عينة لوحة ألياف الكربون في محلل الحرارة الحرارية ، وتسخينها بمعدل ثابت ، وتسجيل التغير الكتلي للعينة في درجات حرارة مختلفة ، ورسم منحنى درجة حرارة الكتلة ، وتحليل درجة حرارة التحلل الحراري والاستقرار الحراري للمادة.
2. المسح الضوئي التفاضلي (DSC)
يعد القياس المسعر التفاضلي للمسح الضوئي طريقة لتقييم الخواص الحرارية للمادة عن طريق قياس الحرارة التي تم إطلاقها أو امتصاصها بواسطة المادة أثناء التدفئة. يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم درجة حرارة انتقال الزجاج ونقطة الانصهار ودرجة حرارة التحلل الحراري لألواح ألياف الكربون.
- اختبار Standard: ASTMD 3418-15 "طريقة اختبار لتحديد درجة حرارة الانتقال الزجاجي للمواد البلاستيكية عن طريق المسح التفاضلي للمسح (DSC)"
- طريقة الاختبار: ضع عينة لوحة ألياف الكربون في المسعر التفاضلي للمسح الضوئي ، وتسخينها بمعدل ثابت ، وتسجيل تغيير تدفق الحرارة للعينة في درجات حرارة مختلفة ، ورسم منحنى درجة حرارة تدفق الحرارة ، وتحليل درجة حرارة انتقال الزجاج ، ونقطة الانصهار ودرجة حرارة التحلل الحراري للمادة.
3. اختبار معامل التمدد الحراري
معامل التمدد الحراري هو معلمة تقيس التغير الأبعاد للمادة عندما تتغير درجة الحرارة. من خلال قياس معامل التوسع الخطي للوحة ألياف الكربون في درجات حرارة مختلفة ، يمكن تقييم استقرارها الأبعاد في بيئة درجات الحرارة المرتفعة.
- اختبار معيار: ASTME 228-19 "طريقة الاختبار القياسية لمعامل التوسع الخطي للمواد الصلبة"
- طريقة الاختبار: ضع عينة لوحة ألياف الكربون في أداة التمدد الحراري ، وتسخينها بمعدل ثابت ، وتسجيل تغيير طول العينة في درجات حرارة مختلفة ، وحساب معامل التمدد الحراري.
4. اختبار شد درجة الحرارة العالية
يعد اختبار الشد المرتفع درجات الحرارة طريقة لتقييم مقاومة الحرارة لألواح ألياف الكربون من خلال إجراء اختبارات الشد عليها تحت درجة حرارة عالية. يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم الخواص الميكانيكية للمواد مثل قوة الشد والمعامل المرنة في درجة حرارة عالية.
- اختبار معيار: ASTMD 638-14 "طريقة الاختبار القياسية لخصائص الشد من البلاستيك"
- طريقة الاختبار: تشبث عينة لوحة ألياف الكربون على اختبار شد درجة الحرارة العالية ، وضبط درجة حرارة الاختبار ، وتطبيق قوة الشد بسرعة ثابتة ، وتسجيل منحنى الإزاحة الحمل للعينة ، وحساب قوة الشد والمعامل المرنة.
5. اختبار الانحناء درجة الحرارة العالية
يعد اختبار الانحناء ارتفاع درجة الحرارة طريقة لتقييم مقاومة الحرارة لألواح ألياف الكربون من خلال إجراء اختبارات الانحناء عليها تحت درجة حرارة عالية. يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم الخواص الميكانيكية للمواد مثل قوة الانحناء ومعامل الانحناء في درجة حرارة عالية.
- اختبار معيار: ASTMD 790-17 "طريقة الاختبار القياسية لخصائص الانحناء للبلاستيك"
- طريقة الاختبار: ضع عينة لوحة ألياف الكربون على اختبار ثني درجة حرارة عالية ، وضبط درجة حرارة الاختبار ، وتطبيق قوة الانحناء بسرعة ثابتة ، وقم بتسجيل منحنى إزاحة الحمل للعينة ، وحساب قوة الانحناء ومعامل الانحناء.
خاتمة
تشمل طرق اختبار مقاومة الحرارة لألواح ألياف الكربون التحليل الحراري الحراري ، وقياس المسعر التفاضلي للمسح الضوئي ، واختبار معامل التمدد الحراري ، واختبار شد درجة الحرارة العالية واختبار ثني درجة الحرارة العالية. من خلال اختبار هذه المؤشرات وتقييمها ، يمكننا أن نفهم أداء المواد في بيئات درجات الحرارة العالية وتوفير أساس علمي لتطبيقها في مجالات مختلفة.
إذا كان لديك المزيد من الأسئلة حول طرق اختبار مقاومة الحرارة لألواح ألياف الكربون ، فلا تتردد في طرح الأسئلة.
