ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Структура связующего в композициях с сажей из "Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе" Образующаяся коагуляционная структура сажевых агрегатов и кокс связующего упрочняют друг друга. [c.216] В [В-4,5] показано, что устойчивая воспроизводимая структура сажевых агрегатов в системе печная сажа—высокотемпературный пек образуется при совместном вибрационном измельчении-смешении двух компонентов. Как видно из рис. 4-10, сажевые субагрегаты разделены прослойками связующего. [c.216] Образование граничного слоя, имеющего структуру жидкокристаллической мезофазы [2-141] приводит, как было показано в [В-4], к увеличению предельного напряжения сдвига до появления объемного связующего (рис. 4-16), пластифицирующего композицию. Средняя толщина прослоек графитированного кокса равна примерно 48 нм, что с учетом усадок при спекании и графитации позволяет определить толщину исходного мезоморфного граничного слоя на поверхности субагрегата, равную приблизительно 90 нм. Это примерно соответствует данным [В-4] о толщинах пленок каменноугольного связующего и значительно превышает толщину относительно низкомолекулярных полимерных слоев. [c.217] При расчетах по удельной поверхности сажи толщина граничной пленки составляет 15-20 нм в зависимости от условий смешения и гомогенизации, в частности температуры вальцевания или экструдирования. Если считать, что граничные слои каменноугольного связующего располагаются только на внешней поверхности субагрегатов, то толщина граничных слоев в два раза больше расчетной. Следовательно, лиофильными свойствами обладает только половина поверхности. Толщина пленки связующего уменьшается пропорционально температуре вальцевания [4-29]. После спекания при 300-350°С и последующего быстрого нагрева до кроме ориентированных слоев кокса образуются коксы из мезофазы, имеющие ленточную структуру, а также с глобулярной структурой (рис. 4-16). [c.217] Несмотря на мезоморфные превращения граничных слоев связующего на поверхности частичек, по-видимому, из-за малых размеров параллельных пачек коксы, образующиеся из граничных слоев и лент, не графитируются до состояния трехмерного порядка. При этом наблюдается резкая граница раздела между граничными слоями кокса связующего и кокса из объемного связующего с глобулярной структурой. [c.217] Из показанных в табл. 4-7 характеристик графитируемости композиций и отдельных компонентов видно, что сажа тормозит графитацию граничных слоев кокса связуюшего, несмотря на благоприятную для трехмерного упорядочения взаимную ориентацию углеродных слоев. Данное обстоятельство связано с малыми размерами частичек сажи, ограничивающими возможности преобразований структуры. [c.219] Существенное влияние на толщину граничных слоев оказывает скорость нагрева. При медленном нагреве толщина больше, так как увеличивается температурный интервал процесса поликонденсации в пеке и полимеризации в связующем. Это приводит к увеличению размера и молекулярной массы молекул и, следовательно, к росту толщины граничных слоев. [c.220] Такая ориентация граничных слоев кокса связана, по-видимому, с их взаимодействием с пиролитическими пленками на поверхности первичных субагрегатов. [c.221] Влияние ралиуса кривизны частичек на толщину ори-ентационно-упорядоченных граничных слоев кокса связующего в графитированных композициях, показано на рис. 4-17. Кривые свидетельствуют о том, что имеется предельное значение радиуса кривизны, ниже которого толщина пленки граничного слоя уменьшается и в пределе граничный слой исчезает. [c.221] Влияние функциональных групп на поверхности сажи на взаимодействие с полимером остается дискуссионным, за исключением случаев их использования в полярных средах и ненасыщенных соединениях в присутствии химического промотора. В связи с тем, что каменноугольный пек представляет собой полярную среду, влияние функциональных групп на поверхности сажи на структуру и свойства композиций сажа—связующее можно считать доказанным [В-4]. [c.222] Вернуться к основной статье