首先,我们先定义一下,什么是耐火、耐冲击复合材料:
耐冲击和耐火复合材料用于飞机内部件和其他用途的耐冲击和耐火复合材料。所提供的复合材料具有至少约80,000磅/平方英寸(552MPa)的挠曲模量、约0.9 至约1.5磅/平方英尺(4.40-5.86kg/m2)的面密度、至少约800磅/平方英寸(5.52MPa)的挠曲屈服强度、满足2002年1月1 日的第14号美国联邦法规,§25.853要求的耐火性,以及按2002年 1月10日美国联邦航空局(FAA)咨询通告25.795.2,使用240格令(15.6 g)质量的.44Magnum空尖金属背覆弹(JHP)和124格令(8.0g)质量的9 mm全金属外壳圆头弹(FMJRN)试验,具有至少约1430英尺/秒(427 m/s)的V0速度。
在运输工业以及航空航天产业中,所用的材料必须满足严格的耐火条件。其中,公交车和火车高温耐火、绝热的复合材料需求是一个不可避免且极为关键的问题。
公交车和汽车的设计者已注意到使用复合材料可降低车辆自身重量,提高燃油效率并减低废气排放。但是,由于复合材料从本质上说是可燃烧的,这对有机复合材料在交通运输领域的应用提出了挑战:既要求改进复合材料的耐火性能,又要求改进其对火(烟、放热等)的反应。
树脂的选择
树脂够控制燃烧反应,并要有耐火性能。复合材料的树脂组分被人们瞄准了。一种途径是选择酚醛基体,因为这种树脂点火慢,容易熄灭,燃烧期间释放出少量的烟,放热率低,因此,酚醛复合材料已广泛的应用于飞机内部件,汽车应用如发动机室隔火墙。
固化的酚醛复合材料脆性较大,传统上难于加工,并且对操作工人健康有潜在的危害,并且原材料价格偏高。即使存在这些不足,但酚醛树脂还是能够满足欧洲、美国和日本的公共运输安全标准。