ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение углеродных материалов из "Получение углеродных материалов" Материалы на основе углерода занимают особое место в различных отраслях народного хозяйства благодаря сочетанию жаропрочности, механической прочности при высоких температурах, химической стойкости в агрессивных средах, фрикционным, антифрикционным, электрическим свойствам. Это единственные в природе вещества, способные увеличивать свою гфочность с возрастанием темнера туры. Сочетание прочности стали с легкостью пластмасс, непревзойденная жаростойкость, биологическая совместимость с живой материей (искусственный клапан сердца, протезы суставов и костей) все это позволяет создавать на основе углеродных материалов уникальные детали сложнейшей конфигурации, область применения которых простирается от медицины до космоса. [c.5] Углеродные материалы включают в себя широкий спектр как природных, так и искусственно созданных веществ. К природным относятся графит и антрацит. [c.5] Искусственно созданные углеродные материалы - это прежде всего углеграфитовые материалы, технология которых была разработана в конце прошлого века. Основные операции этой технологии не претерпели существенных изменений до настоящего времени. Твердые углеродные наполнители как природные (графит, антрацит), так и искусственные (кокс, сажа) смешиваются со связующим (пек, искусственные смолы). Эта смесь прессуется, в результате чего получаются так называемые зеленые заготовки, затем эти заготовки подвергаются термической обработке без доступа воздуха (обжиг). При этом связующее превращается в кокс, связывая углеродный наполнитель в единый монолит. Обожженный материал затем может быть подвергнут дальнейшей высокотемпературной обработке без доступа воздуха (графитаЦИя), в процессе которой происходят сложные изменения внутренней структуры ма тёриала, такие как увеличение размеров графитоподобных кристаллитов, повышение степени их упорядоченности. Все основные операции получения углеграфитовых материалов будут рассмотрены подробно в последующих параграфах. [c.5] Классы искусственно созданных углеродных материалов постоянно расширяются, так как появление новых отраслей в науке и промышленности, более жесткие требования, предъявляемые конструкторами и технологами, приводят к разработке углеродных материалов с улучшенными свойствами. [c.5] Развитие авиации и освоение космоса способствовало созданию технологии углеродных волокон, состоящих практически из чистого углерода, обладающих относительно высокой прочностью, хемостойкостью, теплопроводностью и низкой плотностью. [c.5] Углеродные конструкционные материалы (УКМ) отличаются от известных конструкционных материалов более высокой удельной прочностью и жесткостью. Однако полимерные матрицы обладают низкой термостойкостью, что ограничивает область применения У1СМ. В последние годы наибольшее распространение в различных отраслях техники, особенно авиации и космической отрасли, получили углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ), содержащие углерод как в виде армирующего наполнителя, так и в виде матричного материала. [c.6] В УУКМ высокая температуростойкость сочетается с малой плотностью, высокими проч1юстью и модулем упругости, стойкостью к тепловому удару. Эти материалы длительно работоспособны при температурах до 500 С в окислительной среде и до ЗООО С в инертной среде и в вакууме. [c.6] УУКМ может быть получен либо осаждением пироуглерода на углеродный волокнистый наполнитель, либо поочередно многократной пропиткой углепластика полимерным связую1цим и высокотемпературной обработкой. К искусственно созданным углеродным материалам относятся такие традиционные материалы как технический углерод (сажа), углеродные сорбенты и синтетические алмазы. Все эти материалы отличаются и технологией изготовления, и областями применения. Среди огромного количества углеродных материалов объем производства углеграфитовых материалов наибольший, так как область применения их весьма широка в металлургической, химической, в электротехнике, атомной энергетике, ракетной технике, в машино-, авиа-, приборостроении, их также используют как конструкционные и строительные материалы. [c.6] Вернуться к основной статье