химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

измеряют на образцах пучков волокон, предварительно пропитанных и отвержденных по изложенному ниже методу.') Для установления соответствия между прочностью пучка волокон и прочностью отдельного волокна необходимо принимать во внимание характер распределения по значениям прочности. Например, измеряемая таким методом прочность пучка углеродных вопокон высокопрочного типа на основе ПАН, пропитанного эпоксидной смолой, соответствует прочности "сухого" пучка моноволокон длиной 0,6 мм [30] .

Рис. 2.11. Модуль упругости при растяжении, а также деформация и прочность при сжатии углеродных волокон [31].

Прочность при сжатии. На рис. 2.11 приведена зависимость между модулем упругости при растяжении и прочностью при сжатии углеродных волокон [31]. Деформацию при разрушении углеродных моновоПолучение углеродных волокон и их свойства 45

локон определяют, сжимая углепластик вдоль оси волокон. При этом рассчитывают прочность волокон при сжатии, используя значения модуля упругости при растяжении. Зависимость прочности при сжатии углеродных волокон в углепластике от модуля упругости волокон при растяжении носит экстремальный характер. Вначале прочность возрастает, a при дальнейшем росте модуля упругости углеродных волокон их рассчитанная Прочность при сжатии снижается.

2.3.3. Электропроводность

'100

При прогреве полимерных волокон происходит их карбонизация, образуются и растут полициклические ароматические фрагменты, и кар-бонизованные волокна фактически становятся полупроводниками. С ростом температуры прогрева резко снижается их электрическое сопротивление. Однако при температуре выше 1000 °С снижение электрического сопротивления замедляется. Примерно до температуры 1600 °С для углеродных волокон на основе жидкокристаллических пеков и на основе ПАН зависимости электрического сопротивления от температуры прогрева совпадают. При дальнейшем увеличении температуры электрическое сопротивдение волокон первого типа становится меньше, чем у волокон второго типа (рис. 2.12) [32].

Рис. 2.12. Зависимости удельного электрического сопротивления от температуры прогрева углеродных волокон [32].

/ - вискозные волокна; 2 - волокна на основе изотропных пеков; 3 — графи-тизированные вытянутые вискозные во-локна; 4 — графитнзированные вытянутые волокна на основе пеков; 5 - волокна на основе ПАН; б — волокна на основе жидкокристаллических пеков.

Шо 22001

') В СССР такие образцы часто называют микропластиком; в зарубежной литературе пользуются терминами strand или preimpregnated tow. - Прим. ред.

0,1

1500 20011 2500 Температура прогрева, °С

3000

46

Глава 2

Получение углеродных волокон и их свойства

2.3.4. Поверхностные свойства

Величины удельной поверхности различных типов углеродных волокон на основе ПАН приведены в табл. 2.4 [33] . Высокопрочные и высокомодульные углеродные волокна с необработанной поверхностью имеют удельную поверхность около 0,5 м2/г. В результате обработки удельная поверхность несколько возрастает. Удельная поверхность производимых в Японии углеродных волокон на основе ПАН характеризуется данными, приведенными в табл. 2.4 [34] . Активную поверхность, которую занимают соседние атомы ароматических фрагментов, определяют по химической адсорбции кислорода. При обработке поверхности она увеличивается. По мере снижения температуры прогрева активная поверхность также увеличивается. Наружный слой углеродных волокон обладает сильными дренажными свойствами. В целом углеродные волокна имеют очень низкую гигроскопичность.

При нагревании углеродных волокон в воздушной среде они окисляются. Обычно с ростом температуры прогрева и возрастанием степени графитиэации способность к окислению поверхности волокон снижается.

Доли активной поверхности,Н

Таблица 2.4. Характеристики поверхности углеродных вопокон на основе ПАН [зз]

Тип углеродного

волокна8

0,52 0,60 0,50 0,74 0,57 1,05

HVI-u

HM-S

НТ-и

HT-S

А-и

A-S

0,003 0,012 0,012 0,063 0,025 0,088

0И - 0,7

1 - 3 1,5 - 3 4-16

3-5 5-14

3НМ ? высокомодупьное волокно; НТ - высокопрочное волокно; А — волокно, температура карбонизации которого ниже, чем у высокопрочного волокна; и - волокно с необработанной поверхностью; S - волокно с обработанной поверхностью,

6 Определена по химической адсорбции кислорода.

Удельная поверх- Активная лоность по методу верхность6,

БЭТ, м2/г м2/г

На рис. 2.13 приведены кривые потери массы углеродными волокнами высокопрочного и высокомодульного типа на основе ПАН при выдержке в течение 700 ч в воздушной среде при температуре до 316 °С. Степень термической обработки поверхности волокон влияет на способность к окислению поверхности, так как прогревание ведет к росту ароматических фрагментов и к изменению степени кристалличности волокон. В работе [35] сообщается об увеличении способности к окислению поверхности волокон вследствие присоединения ионов натрия.

2.4. Экспериментальные методы исследования свойств углеродных волокон

Для измерения прочности и модуля упругости при растяжении, п

страница 13
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

Скачать книгу "Углеродные волокна" (2.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
уветы гартннзии в букетах
Фирма Ренессанс металл лестница - качественно, оперативно, надежно!
кресло ch 626
KNSneva.ru - предлагает Qnap HS-251 купить - офис в Санкт-Петербурге со стоянкой для клиентов.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)