химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

тенны (тефлон с напыленным слоем серебра — полимер Каптон с напыленным слоем алюминия) .

При разработке на основе углепластиков конструкций космических аппаратов почти всегда приходится исходить из требований к их жесткости. Поэтому по мере увеличения модуля упругости используемых углеродных волокон становится возможным и дальнейшее снижение массы изделий. Например, углеродные волокна марки "ЦелионСУ -70©" производства фирмы Celanese (США) имеют наибольший модуль упругости среди всех марок углеродных волокон на основе полиакрилонитрила -примерно 500 ГПа. Их стоимость очень высока и составляет 1450 дол./кг (около 330 000 иен/кг). Стоимость обычных высокопрочных углеродных волокон с модулем упругости 240 ГПа равна 45-67 дол./кг. И тем не менее волокна "Целион СУ -70®" широко применяются на практике [7] •

6.1.2. Космический корабль "Спейс шаттл"

В марте 1983 г. в Японии был осуществлен первый эксперимент в космосе. Поэтому понятен интерес японских специалистов к тому, что в космическом корабле "Спейс шаттл" уже используются углепластики, например для изготовления створок багажного отсека и стержня антенны дистанционного управления кораблем. Кроме того, при производстве фюзеляжа, крыльев и других деталей корабля "Спейс шаттл", нагревающихся до высокой температуры во время возвращения на Землю, гоже используются армированные углеродными волокнами композиционные материалы.

Используя космический корабль "Спейс шаттл", НАСА планирует примерно в 2000 г. закончить строительство космической солнечной электростанции. Предполагается, что в космосе будет сооружена платформа размером 10,4 х 5,2 х 0,5 км; мощность солнечной электростанции составит 9000 МВт. Солнечная энергия будет передаваться на Землю в виде микроволн и затем на специальных наземных подстанциях преобразовываться в электрическую энергию [8] . Такая крупногабаритная платформа проектируется с использованием описанных выше складных конструкций. Детали платформы будут сложенными транспортироваться в космос, где будет проводиться сборка. Рассматриваются следующие два варианта такой транспортировки. Согласно первому из них на Земле будут формовать сплющенные трубы (длина около 2,6 м, диаметр с одного края около 10 см, с другого — 5 см), сматывать их в рулон, транспортировать на корабле "Спейс шаттл" и собирать в космосе [9] . По второму варианту предварительно формуют тонкую ленту из термопласта (например, полиэфирсульфона) и углеродных волокон, наматывают ее на бобину, транспортируют в космос, формуют в космосе с помощью показанной на рис. 6.3 автоматической формовочной машины, а затем осуществляют сборку. Особенности второго метода - использование в качестве полимерных матриц термопластичных смол с введенными в них специальными добавками и последующее соединение частей (с помощью растворителя или под действием давления и температуры) уже в космосе. Второй способ представляется более предпочтительным. Согласно [8] , для изготовления платформы размером 10,4 х 5,2 х 0,5 км предполагается использовать около 1000 т углепластиков.

Ракеты для вывода искусственных спутников на околоземную орбиту почти всегда используются также и в военных целях. Поэтому, за исключением приведенной выше информации о космическом корабле "Спейс шаттл", данные о космических ракетах в литературе публикуются крайне редко. Однако ясно, что так же, как для искусственных спутРис. 6.3. Машина для непрерывного формования в космосе композиционных материалов на основе углеродных волокон и полиэфирсульфона производства фирмы "Грумман" (США) [Ю] .

/ — углеродные волокна; 2 — изготовление армирующей ленты; 3 - покрытие и пропитка полимером; 4 - отверждение; 5 — вальцевание; 6 - контрольное устройство; 7 - намотка бобины; 8 - лента на основе термопласта и углеродных волокон; 9 — готовое формованное изделие.

ников, снижение массы ракет является важнейшей задачей. Именно по этой причине для их изготовления широко используются углепластики. В настоящее время в Японии в стадии разработки находится крупногабаритная трехступенчатая ракета Н-1. В конструкции сопел маршевых ракетных двигателей, а также усовершенствованного орбитального ракетного двигателя АВМ используются углеродные композиционные материалы [11] .

6.2. Применение углепластиков в самолетостроении

Общеизвестно, что благодаря высокой удельной прочности и удельной жесткости композиционные материалы, армированные углеродными

Применение углепластиков

г/ см

Таблица 6.2. Механические свойства конструкционных материалов, используемых в самолетостроении

Плотность,

Материал

Удельная Удельный прочность, модуль уп-Mria/lr/CM3) ругости,

25 25 26 26 24

83

2,8 4,5 8,0 0,5 2,0

1,6

167 206 137 137 294

14701

ГПа/(г/см3)

Алюминиевый сплав (7075-Тб) Титановый сплав (Ti 6A-4V) Мартенситная сталь (25Ni) Японская ель

Эпоксидный стеклопластик на основе ткани

Эпоксидный углепластик*

Однонаправленный пластик на основе углеродных волокон высокопрочного типа.

волокнами, широко применяются в качестве основных к

страница 55
< 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
Рекомендуем компьютерную фирму КНС 7040-8463 в Москве и более чем в 100 городах России.
neottec в рязани
наклейки на номер авто от камер
сетка цпвс 40

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
(25.04.2017)