科技日報記者 劉霞
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)表于最新一期《復(fù)合材料A部分：應(yīng)用科學(xué)與制造》雜志。
傳統(tǒng)復(fù)合材料目前廣泛應(yīng)用于從飛機(jī)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(jī)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(tuán)隊另辟蹊徑，以無機(jī)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(qiáng)了這些黏合劑性能。
物理和機(jī)械測試表明，這些碳纖維增強(qiáng)塑料展現(xiàn)出了極高的抗拉伸、抗彎曲強(qiáng)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(qiáng)塑料具有最高的強(qiáng)度和剛度，由其制成的產(chǎn)品能耐受500℃以上的高溫。
團(tuán)隊介紹稱，有機(jī)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。
