Углеродное волокно широко используется в высокотехнологичных отраслях благодаря своей легкости, прочности и стойкости к коррозии. Однако игнорирование рисков может повлиять на характеристики материала, безопасность персонала и срок службы изделий. GBTECH предлагает следующие рекомендации по безопасному применению углеродного волокна.
Матрица углеродных композитов обычно основана на эпоксидных или фенольных смолах. Сильные растворители, такие как ацетон, ДМФ и ТГФ, могут размягчить или набухать смолу, снижая адгезию, сопротивление усталости и прочность интерфейса.
Кислоты и окислители, такие как азотная кислота, отбеливатель (NaClO) и горячая уксусная кислота, вызывают окисление поверхности волокна (выделение CO, CO₂), микротрещины и потерю прочности. Пары кислот могут выделять коррозионные газы (например, HCl), опасные для здоровья и оборудования.
GBTECH рекомендует: не использовать сильные растворители и концентрированные кислоты для очистки. При необходимости — только в герметичных, стойких к коррозии условиях с СИЗ, вентиляцией и системой утилизации.
Само углеродное волокно термостойкое, но полимерные матрицы начинают разрушаться выше 150–180°C, а при 300°C теряют прочность сцепления. Окисление волокна начинается при >450°C, снижая прочность. По данным NASA, заметное ухудшение начинается при 180–430°C.
Повышенная влажность (>60% RH) ослабляет связь волокна и смолы, вызывает расслоение и снижает срок службы. УФ-излучение ускоряет старение и пожелтение поверхности. Рекомендуется: температура ≤150°C, влажность ≤60%, УФ-защита при наружном применении.
Резка или шлифовка углеродного волокна образует мелкую пыль. Используйте респираторы с HEPA-фильтрацией и локальные вытяжки. Изолируйте рабочие зоны и обеспечьте вентиляцию.
Носите длинную защитную одежду, перчатки и очки. Из-за электропроводности углеволокна — регулярно очищайте оборудование от пыли, чтобы избежать короткого замыкания или искр.
Углеродное волокно трудно воспламеняется, но смолы при высоких температурах могут выделять токсичные газы (CO, HCN). Оснастите зоны хранения и обработки порошковыми или CO₂-огнетушителями. Исключите контакт с открытым огнем и обеспечьте вентиляцию или кислородную изоляцию.
Очищайте детали мягкой тканью с нейтральным моющим средством и вытирайте насухо. Осматривайте на трещины и расслоения, при необходимости производите ремонт смолами или лаками. Обновляйте УФ-покрытие при эксплуатации на открытом воздухе.
Передовые методы, такие как горячая уксусная кислота + ZnCl₂, позволяют отделить смолу с выходом более 94%. Но требуют герметичной системы, устойчивой к высоким температурам и коррозии.
GBTECH рекомендует организовать отдельные зоны переработки, использовать герметичные реакторы и сортировать отходы. Сжигание и захоронение — запрещены. Предпочтение отдается химической или термической переработке.
- Избегайте контакта с растворителями и концентрированными кислотами.
- Контролируйте температуру (≤150°C), влажность (≤60%) и защищайте от УФ.
- Используйте СИЗ (респираторы, перчатки, очки) и вентиляцию при обработке.
- Удаляйте токопроводящую пыль, чтобы избежать замыканий.
- Имейте огнетушители и избегайте источников жара.
- Регулярно очищайте и проверяйте компоненты.
- Организуйте замкнутый цикл утилизации и повторного использования.
