質問: カーボンファイバーからジェットエンジン全体を作ることができないのはなぜですか? 私は、ほとんどのジェットエンジンがアルミニウムまたは金属部品から作られていることに気づいた。しかし、炭素繊維は、金属またはアルミニウムの上に、3500°Cの融点を有する。だから、ジェットエンジン全体を炭素繊維で作ることができますか?
回答: いいえ、あなたがすることはできません。炭素繊維複合材料は、常に異なる機能を果たすマトリックス成分を含むが、(微小な殻で)結合し、繊維を適所に保持する。あなたが得るものは、軽量の潜在能力をたくさん持つ非常に複雑な材料ですが、金属に比べて非常に異なる特性プロファイルです。 ほとんどのマトリックス材料(熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂)はエンジン(燃焼室)の温度までは動作せず、わずか数百ケルビン(例えば500K)に達する前に劣化/燃焼または溶融/気化/実際、炭素繊維は、高温の高温環境下ではうまく機能せず、分解/焼き込みも起こります。 作用し、既にエンジンに使用されている1つの複合材料は、(とりわけ)セラミックマトリックス複合材料のようなセラミックマトリックス複合材料である。 C/C-SiC構造であるが、これらは非常に特殊な動物である(そしてそこでさえ、炭素繊維部分は燃えやすい)。特に、機械的特性の点で、これらは超合金と競合することができない。 しかし、他の多くの周囲温度部品についても、金属がはるかに適しています。ボールベアリングの例を考えてみましょう。コンポジットで完全に行うことは、実際にはうまくいきません。