Innehåll
- TL; DR (för lång; läste inte)
- Effekter med hög värme
- Effekter på temperatur och luftfuktighet
- Moderna Epoxy Composite Qualities
Epoxier är polymerkemikalier som härdar till hårda ytor. Epoxi kan användas som en del av lim eller som beläggningar för ytor. Epoxi är lätt, korrosivt och har andra användbara mekaniska egenskaper som gör det till ett värdefullt material för användning i flygplan, bilar, konstruktion, reparation av betongytor, armering av vattenkraftsstrukturer och elektroniska apparater. Epoxihartser fungerar bra som bindemedel för metaller, trä, plast och andra material. Medan epoxy förblir hållbar under de flesta vardagliga förhållanden, kan nedbrytning av dess polymermatris uppstå på grund av hög värme och värme i kombination med fukt.
TL; DR (för lång; läste inte)
Epoxy används i många moderna flygplan, fordon, strukturer och elektroniska apparater. Medan epoxy på egen hand försämras med hög temperatur och luftfuktighet, hjälper moderna beläggningar och blandningar den att tåla extrem värme.
Effekter med hög värme
Många epoxier behåller sina hållbara egenskaper, t.ex. hårdhet från brott från låga temperaturer, när de är svårast, till rumstemperaturer. De viskoelastiska egenskaperna hos epoxi framgår emellertid med införandet av hög värme. Temperaturen vid vilken värmeförvrängning uppstår varierar mellan 20 och 90 grader Celsius (68–195 F). När temperaturen ökar minskar en betydande mängd av böjnings- och tryckhållfastheten för epoxi. När temperaturen ökar till 60 grader når epoxy värmeförvrängningstemperaturen (HDT) och den börjar deformeras. HDT för en epoxi korrelerar med dess glasövergångstemperatur. Den fortsatta ökningen av temperaturerna till 90 grader leder till mer mjukhet. Temperaturökningen leder också till förlust av bärkapacitet och styvhet. Epoxier är därför mottagliga för temperaturökningar.
Effekter på temperatur och luftfuktighet
Miljöexponering av epoxibaserade material leder till deras nedbrytning. Ultraviolett strålning, fukt och temperatur spelar alla en roll för att bryta ner en epoxys matris. När detta inträffar förlorar epoxin sina användbara mekaniska egenskaper såsom böjhållfasthet. Även vid rumstemperatur med 95 procent relativ luftfuktighet mjukgörs och sväller epoxi, och detta ökar med temperaturen. Vid måttliga temperaturer och låg relativ luftfuktighet förblir epoxi stadigt. Anledningen till denna effekt är att polymerkompositer absorberar fukt från luften. Mängden fuktabsorption som påverkar epoxier beror på vilken härdare som används och hur epoxin härdas. Vid höga temperaturer fortskrider mjukgöringsprocessen mycket snabbare. Låg luftfuktighet möjliggör tvärbindning, vilket förbättrar epoxys mekaniska egenskaper.
Moderna Epoxy Composite Qualities
Trots dessa problem kan moderna epoxier förstärkas genom tillsats av vissa härdare för att motstå höga temperaturer. Epoxihartser med en stångstruktur tenderar att tåla temperaturer extremt bättre än de med strukturer som är flexibla. Epoxihartser med bromatomer uppvisar flamskyddsförmåga. Kolfiberförstärkta epoxikompositer tål betydligt hög värme (så högt som 1500 grader Celsius), vilket gör dem värdefulla för flygplanskomponenter. Beläggningar som titan ger en barriär mot värme och fuktighet och förlänger livslängden för epoximaterialen.