耐500 ℃高溫超堅固碳塑料制成

科技日報9月3日報道，俄羅斯喀山聯(lián)邦大學(xué)和喀山國立研究技術(shù)大學(xué)科學(xué)家攜手，成功研制出基于磷酸鹽黏合劑的超堅固碳塑料，其能耐受500 ℃以上的高溫。相關(guān)論文發(fā)表于《復(fù)合材料A部分：應(yīng)用科學(xué)與制造》雜志第185期。

傳統(tǒng)復(fù)合材料目前廣泛應(yīng)用于從飛機到曲棍球棍等多個領(lǐng)域，但其也有“軟肋”。此類復(fù)合材料主要由有機聚合物黏合劑制成，盡管此類黏合劑具有多項優(yōu)勢，但有兩個“致命傷”：易燃且最高工作溫度只有300～450 ℃。因此，難以滿足航空或航天等高精尖領(lǐng)域?qū)δ褪?00 ℃以上高溫不燃材料的需求。

面對這一挑戰(zhàn)，團隊另辟蹊徑，以無機黏合劑為突破口，成功研制出基于磷酸鋁、磷酸鋁硼和磷酸鋁鉻黏合劑的碳塑料。而且，他們也利用碳纖維增強了這些黏合劑性能。

物理和機械測試表明，這些碳纖維增強塑料展現(xiàn)出了極高的抗拉伸、抗彎曲強度和彈性。動態(tài)力學(xué)分析結(jié)果顯示，這些材料具有超乎尋常的耐熱性能。其中基于磷酸鋁鉻的碳纖維增強塑料具有最高的強度和剛度，由其制成的產(chǎn)品能耐受500 ℃以上的高溫。

團隊介紹稱，有機黏合劑的塑料在使用過程中會污染環(huán)境，但最新研制出的復(fù)合材料非常環(huán)保。這些材料分解后，會變成黏土和磷肥的成分。

（2024年9月3日 科技日報）