Температурная зависимость прочности углеродного волокна и трехмерно армированного углерод-углеродного композита

Разрывная прочность углеродного волокна при фиксированной скорости растяжения нелинейно уменьшается от температуры $T$. Нелинейность объяснена изменением статистики атомных колебаний: от квантовой (при $T<$ 2250 K) до классической (при $T>$ 2250 K). Для учета квантовой статистики в уравнение Журкова вместо температуры вводится квантовая функция $F_q$, значение которой вычисляли из температурной зависимости теплоемкости углерода. Используя это уравнение, нашли энергию активации разрушения $\approx$16 eV и параметр $\gamma\approx$ 0.15 nm$^3$.
Прочность трехмерно армированного углерод-углеродного композита до $\approx$ 1800 K уменьшается, а при более высоких температурах – увеличивается. Уменьшение прочности объяснено увеличением скорости разрушения волокон и матрицы при повышении температуры, ее рост – уменьшением прочности адгезионных связей между волокнами и матрицей при высоких температурах. По этой причине волокна под влиянием нагрузки начинают перемещаться относительно друг друга, напряжения на них выравниваются. Несмотря на то что прочность волокон продолжает уменьшаться с ростом температуры, этот эффект вызывает увеличение прочности композита.