химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

повышению производительности технологического процесса их производства. Больший диаметр волокон дает следующие преимущества: 1) простоту в обращении; 2) хорошее проникновение матрицы в межволоконное пространство вследствие малой удельной внешней поверхности; 3) высокое сопротивление потере устойчивости при сжатии.

При получении высококачественных композиционных материалов очень важным фактором является хорошая смачиваемость поверхности волокон связующим. Обычно полимерные связующие хорошо смачивают поверхность армирующих волокон; при использовании металлических связующих проблема смачиваемости приобретает особое значение. И борные, и углеродные волокна плохо смачиваются расплавами металлов и сплавов. Поэтому, для того чтобы металлическое связующее достаточно хорошо проникало в межволоконное пространство, необходимо проводить специальную обработку поверхности волокон. Однако такая обработка элементарных волокон в пучке затруднена контактом волокон друг с другом; это обстоятельство характерно для углеродных армирующих материалов, состоящих из большого числа элементарных волокон. Следует отметить, что вещества, нанесенные на поверхность тонких волокон, оказывают заметное влияние на свойства матрицы. Так, при нанесении поверхностного слоя толщиной 0,5 мкм на волокна диаметром 5 мкм площадь поперечного сечения поверхностного слоя составляет 44% площади поперечного сечения волокон. Это приводит к заметному изменению механических и физических свойств матрицы. Площадь поперечного сечения поверхностного слоя такой же толщины, нанесенного на борные волокна диаметром 100 мкм, составляет всего лишь 2% площади поперечного сечения волокон и его влияние на свойства матрицы менее значительно.

Недостатком волокон большого диаметра является их малая гибкость. Углеродные волокна могут быть изогнуты при достаточно малом радиусе закругления, что позволяет изготовлять из них ткань. Борные волокна могут использоваться для намотки изделий только большого диаметра или для получения изделий другими методами переработки, при которых они подвергаются минимальному изгибу.

8.2.2. Композиционныг материалы на основе борных вопокон и металлической матрицы

Рассмотренные выше особенности борных волокон явились причиной того, что их применяют главным образом в сочетании с металлическими, в частности алюминиевыми, матрицами. Композиционный материал алюминий — борные волокна формуют прессованием листов препрега при температуре выше 500 °С, как при получении металлокомпо-зитов на основе углеродных волокон. Композиционный материал алюминий - борные волокна можно применять при значительно больших температурах, чем композиционные материалы на основе полимерной матрицы. На рис. 8.3 показана зависимость от температуры прочности при растяжении различных композиционных материалов на основе алюминия и борных волокон [8] . Как видно из рисунка, высокая прочность таких

270

1

Особенности углепластиков

272

Глава 8

Особенности углепластиков

273

териала на основе алюминия и борных волокон. В настоящее время этот корабль, по-видимому, один из примеров наиболее рационального применения металлов, армированных волокнами.

8.3. ВОЛОКНА ИЗ КАРБИДА КРЕМНИЯ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ

8.3.1. 8олокна из карбида кремния

Принципиальную схему технологии производства вопокон из карбида кремния марки "Никалон" (фирма "Нихон карбон", Япония) разработал С. Коя (профессор Научно-исследовательского института металлических материалов Тохокского университета). Затем японские фирмы освоили промышленное производство этих волокон.

8.3.2. Методы получения вопокон из карбида кремния

Основные этапы технологического процесса получения волокон марки "Никалон" приведены на рис. 8.6. Отметим некоторые особенности метода изготовления этих волокон:

1. Исходное сырье - диметилдихлорсилан (основной продукт химического производства кремнийсодержащих соединений) выпускается в

массовом масштабе в Японии и других странах.

2. Сырье для прядения нитей - поликарбосилан, который с точкиSI—и

I зрения техники безопасности не соответствует требованиям, предъявляемым к новым химическим соединениям.

3. Поликарбосилановые волокна обычно имеют прочность при растяжении 5 МПа, что значительно меньше прочности попиакрилонит-рильных волокон, используемых для получения углеродных волокон. Поэтому лишь благодаря тонкой регулировке технологического процесса удалось решить проблему получения высокопрочных волокон из карбида кремния и наладить их производство.

8.3.3. Свойства волокон из карбида кремния

Основные характеристики волокон из карбида кремния приведены в табл. 8.6. Эти волокна имеют следующие особенности по сравнению с углеродными волокнами:

1. Они могут работать в среде кислорода при высоких температурах (углеродные волокна в таких условиях начинают окисляться уже при температуре 400 ° С).

2. Реакционная способность при взаимодействии с металлами низка, но смачивание поверхности волокон расплавами металлов довольно хорошее, поэтому производст

страница 71
< 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
адвокаты города москвы по трудовым спорам
MT 1684WF
De Dietrich GT 330 334
обучение шитью с нуля на сходненской

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
(06.12.2016)