ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Карбонизация и графитизация из "Сверхвысокомодульные полимеры " Существуют два основных типа исходных материалов для углеродных волокон такие текстильные химические волокна, как вискозное или полиакрилонитрильное (ПАН) и углеродистые пеки графитные усы [2] и пиролитически осажденные углеродные филаменты [31 составляют два дополнительные типа, но ни один из них не представляется, по крайней мере сейчас, перспективным для разработки крупномасштабного процесса получения непрерывной углеродной нити. [c.188] ПАН включает термообработку в атмосфере окислителя при 200— 300 °С ПОД натяжением с получением лестничного полимера, за которой следует карбонизация и дальнейшая термообработка с (или без) натяжения в зависимости от свойств, которые желательно получить [41, 5]. [c.189] Углеродные волокна из изотропных нефтяных и каменноугольных пеков получают методом формования из расплава с последующей карбонизацией и вытяжкой при 2500 °С для увеличения модуля [6]. [c.189] В табл. IX. 1 представлены некоторые свойства различных углеродных волокон. Для сравнения в табл. IX. 1 внесены свойства нитевидного кристалла графита. Свойства волокон, полученных из мезофазных пеков, подвергнутых высокотемпературной обработке, близки свойствам именно кристаллического графита. Прочность на разрыв в табл. IX. 1 не представлена, поскольку она сильно зависит от диаметра волокон и таких структурных деталей, как, например, число и тип дефектов. В принципе, теоретически можно достичь прочности, составляющие - 10 % модуля упругости, т. е. ГПа. Однако такие значения практически недостижимы и настоящий уровень прочности колеблется в интервале 1—4 ГПа. [c.189] В пределе к устойчивой системе гексагонально упакованных плоскостей, характерных для структуры графита. Первые стадии процесса можно охарактеризовать как дегидрогепационную поликонденсацию, в результате которой молекулы теряют водород и объединяются с образованием протяженных плоских молекулярных сеток. Далее, по мере того как материал теряет водород и обогащается углеродом, в твердой фазе начинают развиваться процессы реорганизации и рекристаллизации, способствующие постепенному улучшению порядка как внутри слоев, так и между ними. Процесс завершается образованием трехмерной упорядоченной структуры графита с АВАВ-упаковкой. [c.190] Не все углеродистые материалы способны графитизироваться. Определенные виды стеклообразного углерода , текстильные и некоторые пековые волокна не могут быть полностью превращены при термообработке в материал, обладающий структурой кристаллического графита. Отмеченное обстоятельство—одно из наиболее важных отличий углеродных волокон из мезофазных пеков от других подобных систем. [c.190] Вернуться к основной статье