химический каталог




Углеродные волокна

Автор С.Симамура

ели присваивают таким волокнам разные марки (табл. 2.2). Высококачественные волокна могут изготавливаться в виде нитей или

В последнее время появилось довольно много термопластичных материалов, армированных непрерывными углеродными волокнами. - Прим. ред.

жгутов, состоящих из 1000, 3000,6000,10 000 и большего числа элементарных непрерывных волокон. Кроме того, выпускаются ткани из этих волокон, а также жгуты, состоящие из еще большего числа элементарных волокон. При использовании углеродных волокон для армирования пластмасс проводят обработку их поверхности с целью улучшения взаимодействия волокон и матрицы. С этой же целью, а также для улучшения технологических свойств нитей и жгутов и эксплуатационных характеристик углепластиков поверхность волокон подвергается шлихтованию или аппретированию. Для армирования термопластичных матриц используют рубленые волокна размером от нескольких миллиметров до 1—2 см." Углеродные волокна на основе обычных пеков представляют собой пучки из множества элементарных волокон длиной до 20—30 см и диаметром от долей микрометра до нескольких микрометров или образуют хпопкообразный мат с хаотичным расположением волокон.

Получение углеродных волокон и их свойства

В зависимости от типа сырья для производства углеродных волокон, режимов и условий их термообработки они имеют различные прочность, модуль упругости и другие характеристики. С учетом значительного многообразия различающихся по свойствам углеродных волокон в работе [2] предложено обозначать буквами UXYV соответственно режим термообработки, тип исходного сырья, прочность и модуль упругости углеродных волокон. Буква U (вместо U может стоять С или G) обозначает степень графитизации (в соответствии с режимом термообработки), причем значок С соответствует углеродным волокнам, a G — графитовым. Буква X характеризует прочность при растяжении (в мегапаска-лях), которая подразделяется на 1500 единиц. БукваY характеризует модуль упругости при растяжении ( в гигапаскалях), который подразделяется на 150 единиц, а V характеризует тип исходного сырья для получения углеродных волокон: индекс R соответствует вискозе, А — по-лиакрилонитрилу, Р - пеку.

2.2. ПРОИЗВОДСТВО УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН

Углеродные волокна получают из волокон полиакрилонитрила, жидкокристаллических пеков и обычных пеков.') В производственном процессе прежде всего изготавливаются исходные волокна, которые затем нагревают в воздушной среде до температуры 200 - 300 °С. Этот процесс для волокон из ПАН называют предварительной обработкой или обработкой для придания огнестойкости, а для пековых волокон — обработкой для придания неплавкости. В ходе такого процесса происходит частичное окисление углеродных волокон. Затем окисленные волокна подвергаются высокотемпературному прогреву. Процесс прогрева в зависимости от режима может привести к карбонизации или графитизации волокон. На заключительной стадии процесса осуществляют обработку поверхности карбонизованных или графитизированных волокон, после чего поверхность подвергают аппретированию или шлихтованию (рис. 2.1).

1)

Автор в данном контексте опустил использование в качестве исходного сырья вискозных волокон. — Прим. ред.

Окисление в воздушной среде придает волокнам огнестойкость за счет частичного дегидрирования или окисления, межмолекулярного сшивания и других процессов. При этом повышается стойкость волокон к плавлению при прогревании и сдерживается чрезмерное удаление атомов углерода. В процессе карбонизации по мере роста температуры происходит газификация и удаление всех атомов органического полимера, за исключением атомов углерода. Образовавшиеся углеродные волокна

волокна на основе жидкоГра/ритизирован-ные волокна^

\П)В!ритизацин \ в инертной атмосфере при температуре Ш?~

1 sooo't I

I Аппретирование \ [или шлихтование)

неплавкие во локно на ос нове обычных

пеков

Пряжа

Углеродные волокна с обработанной поверхностью

(Обработка волокон в Воздушной среде при тем пературе 200-3504 для придания нрпладкости

Аппретированные (или шлихтованные) угле-родные врлонна

неплавкие волокно: но основе обычных пеков

[Аппретирование \ [или шлихтование]

Углеродное волокно /рафитили-рованные волокна

(

карбонизация в \ I Гра<ритизаци* \

инертной ртмоссреЛ \в инертной атрр при темлерату- моссрере при те*ре SQ0-WO't J Xf^^yfQOQ000' J

Рис. 2. 1. Стадии производства углеродных волокон на основе ПАН (а), жидкокристаллических {б) и обычных (б) пеков.

состоят из фрагментов полициклических ароматических молекул, имеющих плоскую шестиугольную сотовую структуру. В процессе графитизации накапливаются ароматические фрагменты. При этом повышаются модуль упругости и электропроводность волокон.

2.2.1. Углеродные волокне на основе полиакрилонитрила

На стадии предварительной обработки волокна ПАН прогревают при температуре 200 - 300 °С в воздушной среде (после этого они становятся черными). Затем проводят карбонизацию этих волокон в среде азо32

Глава 2

Получение углеродны

страница 8
< 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
спортивная обувь в ижевске
газовый настенный котёл китурами
курс декора
аккумулятор для ninebot

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
(03.12.2016)