химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

авнительно низкой плотностью. Их высокая стоимость [1] в этом случае не является сдерживающим фактором, так как масштабы применения углепластиков в рассматриваемой области техники не столь велики (табл. 6.1). Считается, что количество углеродных волокон, используемое в этой области, составляет приблизительно 10% объема их производства. Однако точно оценить эту величину нельзя, так как данная область применения композиционных материалов на основе углеродных волокон почти всегда связана с самыми совершенными технологиями, имеющими оборонное значение и засекреченными.

6.1.1. Искусственные спутники

Прежде всего следует напомнить о первом запуске в 1974 г. военно-воздушными силами США геостационарного метеорологического спутника массой 680 кг, в котором было использовано покрытие из углепластика массой 0,5 кг [2] . В-1979 г. был запущен более совершенный геостационарный спутник связи Intelsat V массой 1400 кг. Уже более 58% деталей (> 45% массы спутника) были изготовлены из высококачественных композиционных материалов, главным образом углепластиков. Одни из основных деталей — отражающая антенна диаметром 2,9 м и кар204

205

Индекс цен3

Таблица в. 1. Изделия из конструкционных материалов на основе углеродных вопокон и индекс их цен8

Изделия

20 40 180 1000 >100000

Обычные торговые суда Большемерные суда Автомобили Атомные реакторы Реактивные самолеты Космические ракеты Искусственные спутники

Индекс цен представляет собой отношение коммерческой стоимости изделия (в долларах США) к общему весу изделия в килограммах, умноженному на поправочный коэффициент К, где К = 1 для штучных изделий, К = 1,5 для серийного производства, К = 2 при массовом производстве, К> 2 при крупносерийном массовом производстве.

кас солнечной батареи длиной 17 м. Крупногабаритный каркас солнечной батареи был складным (рис. 6.1) и раскрывался уже на околоземной орбите. В Японии углепластики были использованы, например, при изготовлении параболической антенны геостационарного спутника связи CS-2a (рис. 6.2), запущенного в феврале 1983 г. Приведенные примеры свидетельствуют о том, что углепластики - важнейший тип конструкционных материалов для изготовления элементов конструкций искусственных спутников Земли.

В настоящее время проектируются искусственные спутники с корпусом из углепластиков. Например, Национальным управлением США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) планируется запуск космического спутника-телескопа. Этот телескоп предполагается изготовить с широким использованием углепластиков. По сравнению с лучшими наземными телескопами четкость изображения космического телескопа будет в 102 раз выше, а разрешающая способность - в 10 раз [5] . В Японии в настоящее время на основе углепластиков разрабатываются каркасы корпусов искусственных спутников Земли, скелетные конструкции солнечных батарей и т. д. [6] .

Использование углепластиков в искусственных спутниках обусловлено не только их низкой плотностью, но и еще одной важной причиной.

Дело в том, что любая конструкция в космосе, естественно, находится в вакууме. Поэтому сторона конструкции, обращенная к Солнцу, нагревается до температуры > 100 "С, а противоположная сторона охлаждается до температуры ниже -200 "С. В таких условиях нужно учитывать тепловую деформацию материалов. В направлении армирующих волокон углепластики имеют отрицательное значение коэффициента теплового расширения [ (-1... -2) • 10"7/К] , и при рациональном проектировании конструкции можно добится того, чтобы коэффициент теплового расширения ее материала был близок к нулю. Высокая разрешающая способность рассмотренного выше космического спутника-телескопа обусловлена главным образом именно этим. Коэффициент теплового расширения материала, из которого изготовлены элементы его конструкции, лежит в интервале ±0,18 • 10~6 /К.

206

Глава 6

Применение углепластиков

207

Рис. 6.2. Спутник связи CS 2а [4].

/ - углеродный многослойный материал; 2 — защитный слой; 3 — пленка Каптан-Тэдора; 4 — волокна Кевлар; 5 - экран нижней антенны (полимерная пленка Майлар с напыленным слоем алюминия) ; 6 — изолятор-нагреватель емкости для реактивного топлива; 7 - изолятор-нагреватель двигателей вспомогательной ракетной системы; 8 - изолятор-нагреватель трубопровода вспомогательной ракетной системы; 9 — экран нижней части верхнего двигателя (полимерная пленка Каптон с напыленным слоем алюминия) ; 10 - нижний тепловой экран (тефлон с напыленным слоем серебра); 11 — лротивосолнечная защита антенной решетки; 12 — изоляционное покрытие сопла верхнего двигателя; 13 — нагреватель верхнего двигателя; 14 — бериллий; 15 — тепловой экран верхнего двигателя; 16 — покрытие (металл группы алюминия), окрашенное в черный цвет; 17 — теплоотвод от приборной панели; 18 — нагреватель батареи; 19 - коническая деталь агрегата двигателя (полимер Майлар с напыленным слоем алюминия) ; 21 — нагреватель агрегата двигателя; 22 — верхний тепловой экран (тефлон с напыленным слоем серебра) ; 23 — изолятор верхней ан

страница 54
< 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
аренда экрана москва
Фирма Ренессанс лестница для дома на второй этаж - оперативно, надежно и доступно!
кресло ch 992
склад хранения личных вещей

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)