химический каталог




УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, композиционные углеграфитовые материалы на основе углеродной матрицы и углеродных волокон. В качестве матрицы используют пироуглерод, коксовые остатки термореактивных смол, кам.-уг. или нефтяного пека, в качестве волокон-наполнителей - высокопрочные углеродные волокна - нити (непрерывные и рубленые), жгуты, ткани, пространств. конструкции из

волокна. УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ-у. м. по сравнению с графитом характеризуются низкой плотностью (вследствие пористости материала), высокими удельная прочностью и жесткостью, сохраняющимися неограниченно долго в инертных и восстановит, средах при температурах до 3000 0C (при более высоких температурах свойства зависят от скорости сублимации углерода с поверхности материала), а также пластич. характером разрушений.

Изделия из однонаправленно, перекрестно и хаотически армированных У .-у. м. получают карбонизацией соответствующих углепластиков при температуре около 1000 0C или уплотнением пористой углеродной матрицы с помощью повторяющихся процессов пропитки волокон термореактивными смолами с послед, карбонизацией. Изделия из пространственно армированных материалов получают формированием углеродной матрицы в объеме предварительно изготовленного волокнистого каркаса путем карбонизации термопластичных пеков под давлением или осаждением на каркас углерода, образующегося при пиролизе газообразных углеводородов. Во всех случаях избегают деформирования исходного каркаса, который до сформирования углеродной матрицы не обладает конструкц. жесткостью. С учетом конкретных условий эксплуатации изделия на практике проводят сочетание различные технол. приемов с высокотемпературной обработкой в инертной среде или вакууме, что позволяет изменять структуру материала и регулировать объем пор. Предельная температура обработки всегда выше температуры эксплуатации получаемых изделий. Во избежание остаточных внутр. напряжений при конструировании и изготовлении деталей изделий используют термостойкую оснастку из графита; конструирование деталей и схем их армирования обычно проводят по высокотемпературной технологии.

Физ.-механические и теплофизических свойства УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ-у. м. (см. табл.) существенно зависят от температуры обработки и вида армирования. Для однонаправленно армированных УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ-у. м. с общей пористостью ~ 12% предельные значения sраст, sизг, sсдв, и sсж могут достигать соответственно 600, 1200, 25 и 800 МПа. Коэф. температуропроводности колеблется от 5,5•10-3 м2/с (в плоскости армирования) до 3•10-3 м2/с (в перпендикулярном направлении). Электропроводность, удельная теплоемкость такие же, как и у исходных углеродных материалов. В окислит, средах УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ-у. м. разрушаются с выделением оксидов углерода (на воздухе - при температуре больше 400 0C, в водяном паре - больше 630 0C); электрохимический окисление может идти и при комнатной температуре, причем скорость окисления зависит от плотности тока и приложенной разности потенциалов.

СВОЙСТВА УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ*


Армированные непрерывным волокном

Перекрестно армированные тканями

Пространственно армированные непрерывным волокном

Показатель

однонаправленно

перекрестно

матрица из кокса кам.-уг. пека

матрица из пиро-углерода

матрица из кокса кам.-уг. пека**

Объемная плотность, г/см3

1,40

1,42

1,35

1,96

1,76

1,96

Истинная плотность, г/см3

1,69

1,69

1,47

2,15

2,12

2,20

Пористость, %

12

10

10

3

12

3

Сопротивление, МПа сжатию


ось x

50

40

60

160

240

140

ось z

400

200

100

180

220

275

изгибу


ось x

_

_

_

140

250

125

ось z

800

110

130

160

230

140

растяжению


ось x

1,5

2,0

1,5

70

90

65

ось z

500

100

60

130

40

120

Модуль Юнга, ГПа

170

60

20

60

30

60

Коэф. теплопроводности, Вт/(м•К)(З00 К)


ось x

3,7

3,7

4,7

6,7

7

70

ось z

60

34

14

90

5

80

Температурный коэффициент линейного расширения,

10-6K-1


ось x

4,3

4,6

5,2

0,8

1,5

1,7

ось z

0,4

0,6

2,2

0,8

1,5

1,6

* х, z - основные оси армирования образца. ** Содержит дополнит, степень армирования.

УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ-у. м.- конструкц. материалы для высокотемпературных узлов ракетной и авиац. техники, электротермодинамически оборудования.

Литература: Термоустойчивость пластиков конструкционного назначения, под ред. Е.Б. Тростянской, M., 1980; Костиков В.И., "Ж. Всес. химический об-ва им. Д. И. Менделеева", 1989, т. 34, в. 5, с. 492-501; Композиционные материалы, справочник под ред. В. В. Васильева, Ю. M. Тарнопольского, M., 1990. См. также лит. при ст. Композиционные материалы. С. А. Колесников.


Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы валютного кассира в москве
lg ga-b489zmkz
Бокалы Zafferano
что дароже гираборд или манокалесо

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)