Способ получения углеродного материала

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА Краткое описание [c.301]

Этот метод, как указывалось ранее, основан на наполнении химических волокон карбидообразующими элементами и последующей термической обработке. Карбидообразующий элемент должен находиться в волокнистом материале либо в виде окисла, либо в виде соединения, способного превращаться в окисел при низкотемпературной обработке. При последующей высокотемпературной обработке происходит науглероживание окисла за счет углерода волокна до образования карбида. Возможны два способа введения карбндообразующих элементов в волокно. По одному из них карбидообразующие соединения вводятся в прядильный раствор при формовании получают волокно с равномерно распределенными в нем добавками. Применение этого метода рассмотрено выше на примере получения 51С-волокна и смешанного углерод-кремне-земного волокна. По второму варианту готовое химическое волокно пропитывается растворами карбидообразующих элементов, обычно водны.мн растворами солей, хотя, конечно, не исключено использование органических растворителей. Волокно должно обладать сродствол к растворителю с тем, чтобы было достаточно сорбированной соли для последующего получения карбида. В случае применения водных растворов солей с pH ие менее 7 наиболее приемлемым является вискозное волокно. При использовании в качестве исходного материала полиакрилонитрильного или углеродного волокон можно для пропитки применять растворы солей или расплавы солей с кислой реакцией. [c.346]

Сведения о текстурных и структурных характеристиках исследованных образцов получены из анализа изотерм адсорбции азота и диоксида углерода, а также методом сканирующей электронной микроскопии. Обнаружено, что при термическом расширении происходит расщепление графитовых пластин на более тонкие слои. Полученные образцы обладают развитой микропористой структурой, представленной в основном щелевидными микропорами с преобладающим размером щелей 0,71-0,92 нм. Суммарный объем микропор составляет 0,114-0,330 см /г и зависит от способа приготовления углеродного материала. [c.122]

Очень важной, на наш взгляд, особенностью рассмотренного метода является возможность получения углеродных веществ, не содержащих водород. Эго принципиально отличает данный метод от других способов получения углерода, например из углеводородов, пеков, смол, при использовании которых водород обязательно сохраняется в структуре конечного материала. [c.37]

А.С.1421692 А СССР. МКИ, С 01 В 31/02. Способ получения изотропного углеродного материала/ Р.Н. Гимаев, АХ Гайсин, АА. Хайбуллин и др. // Опубл.07,09.88. - БИ Л о 33. [c.185]

Композиционные материалы классифицируются по матрице и пО способу получения материала. Различают композиционные материалы с металлическими, полимерными, углеродными п керамическими матрицами. Известны также композиции с несколькими матрицами. По способу упрочнения композиционные материалы разделяют на слоистые, волокнистые, дисперсноупрочняемые, эвтектические с направленной кристаллизацией. [c.78]

Известны два основных способа получения КМУ. Первый основан на карбонизации углепластиков. В процессе карбонизации происходит термодеструкция матрицы, сопровождающаяся усадкой и образованием большого числа пор. Для устранения этого недостатка операцию пропитка — карбонизация повторяют несколько раз. Повторную пропитку рекомендуется проводить пеками [30], одним из преимуществ которых является повышенное содержание углерода и высокий выход коксового остатка. По этим же причинам предлагается применять в качестве исходного материала углеродное волокно, пропитанное пеком [31]. Как правило, завершающей операцией является уплотнение композита пироуглеродом. Второй способ получения КМУ заключается в том, что на углеродное волокно наносят пироуглерод, причем операцию повторяют также несколько раз. [c.328]

Способы упрочнения углеродного волокна, полученного из ПАН- ц гидратцеллюлозных волокон, в последнее время были использованы для улучшения механических свойств углеродных волокон, изготовленных из пеков [15]. С этой целью карбонизованное волокно (конечная температура обработки 1000°С) подвергалось графитации под натяжением при температуре выше 1800 С. Материал имел форму жгута толщиной 222—333 текс. Напряжение изменялось в пределах 0,9—4,5 гс/текс. Графитация проводилась в токе азота при температуре до 2500 °С со скоростью подъема 125°С/ч и выдержкой при конечной температуре в течение 3 мин. Пластическое состояние углерода и соответственно деформация волокна достигаются при температуре выше 1800 °С. Деформация волокна возрастает с увеличением температуры и напряжения (рис. 5.9). Напряжение ниже 1,8 гс/текс малоэффективно. Приме- [c.239]

Можно получать как одноступенчатые, так и двухступенчатые реплики. В первом случае реплику получают путем отложения материала непосредственно на образец, во втором — на, поверхность образца наносят пластический материал для предварительного отпечатка, воспроизводящего рельеф затем реплику сниыаюг с поверхности этого отпечатка и исследуют в микроскопе. Повышения контрастности реплики добиваются оттенением (отложение на объективе слоя материала с высокой рассеивающей способностью для электронов). Оттеняющий слой наносят под небольшим углом испарением материала в вакууме. Высокой контрастности достигаюг при использовании урана, вольфра(11а, золота, платины и других веществ. Иногда для оттенения применяют углерод. На рис. 136 дана схема двух основных способов получения углеродных реплик. На рис., 137 показана последовательность операций и возникновение изображения на экране при получении реплик с объектов, образованных контактирующими сферическими частицами. Это часто имеет место при исследовании кага лизаторов и носителей глобулярного строения [78]. [c.309]

Первым этапом определения структуры является обычно определение брутто-формулы, после чего выясняются наличие в-соединении функциональных групп, их расположение на углеродном остове (скелете) и ориентация в пространстве. Ранее эта процедура осуществлялась исключительно химическим путем соединение преобразовывалось с помощью различных методов, о которых известно, к каким структурным изменениям они приводят полученные в результате этих реакций продукты сопоставлялись с известными веществами, снова подвергались преобразованиям и т. д. Доказательство структуры напоминало — и напоминает до сих пор — разгадывание головоломок, отдельные части которых точно подогнаны друг к другу. Не удивительно, что при таком способе определения структуры зачастую требовались большие количества изучаемых соединений (порядка граммов и более), чгб приводило, учитывая относительную недоступность многих из них, к огромным трудностям (даже для выделения миллиграммов такого вещества из природного сырья часто требовалось переработать десятки и сотни килограммов исходного материала, что занимало многие месяцы, а иногда и годы). [c.22]

В работе [143] применен способ акустической эмиссии для исследования накопления разрывов в материале на основе углеродных волокон. Полученные результаты показывают, что при каждом цикле нагружения наблюдается зависящий от времени релаксационный процесс, приводящий к постепенному нарастанию напряжений в волокнах и к их статически распределенным разрывам, пока прочность материала не снизится до уровня максимального напряжения в цикле и не наступит разрушения материала. С другой стороны, в случае стеклянных волокон, обладающих значительно меньшей жесткостью, чем углеродные и борные волокна, при достаточно высоких рабочих напряжениях деформации волокон столь велики, что в эпоксидной или полиэфирной матрице индуцируются микротрещины или происходит ис- [c.137]

На начальной стадии развития производства углеродные материалы получались преимущественно в виде тканей и, реже, в виде войлока, шнуров или волокна. Карбонизация ткани проводилась в свободном состоянии, при этом материал претерпевал усадку. Для намотки нитей в ряде патентов описывались различные приспособления намотанные нити подвергались карбонизации и графитации. В этом случае усадка нитей исключалась, но дополнительному вытягиванию нити не подвергались. Полученные таким способом углеродные волокна независимо от формы материала (ткань, шнур, войлок) имели невысокую степень ориентации и низкие механические показатели. Прочность волокна не превышала 70—80 кгс/мм , а модуль Юнга равнялся Б-Ю —б-Ю кгс/мм . [c.117]

Предложенный способ получения углеродного материала относится к переработке углеводородного сырья с получением из него углерода, который применяется в иромышлепиости в качестве раскислителя высококачествеппых стальных расплавов, для электродных п пластических масс резипотехипческих и лакокрасочных пзделпй (рпс. 11.1). [c.301]

Имеются технологические способы получения углеродных или графитовых волокон, точно так же обладающих исключительной прочностью в композициях. Эпоксидная смола, усиленная графитовым волокном, была весьма успешно испытана как конструкционный материал для всех несущих пдог,костей реактивных самолетов. По сравнению с традиционными материалами это дало снижение массы до 50%. [c.98]

Другой способ получения активного углерода из каменных углей заключается в модифицировании каменного угля щелочными металлами, что обеспечивает способность угля к поглощению веществ большей молекулярной массы, а также высокую скорость процессов адсорбции-десорбции. Традиционные методы получения адсорбет-ов из ископаемых углей приводят обычно к продукту с широким распределением пор по размерам, в связи с чем углеродные сорбенты из углей имеют низкую селективность и относительно невысокую удельную поверхность и, как следствие, ограниченные возможности для практического использования. Было установлено, что свойства угля во многом определяются кислородсодержащими группами. В каменном угле, кроме кислородсодержащих, существенную роль играют ароматические и гидроароматические фрагменты. Исходя из этого, модифицирующие обработки были направлены на карбоксильные, карбоксилатные, гидроксильные и другие кислородсодержащие группы, а также на ароматические структуры. Химическое модифицировании каменных углей приводит к получению адсорбентов, сорбирующих метиленовый голубой до 150-170 мг/г, йод до 130%. Полученные результаты явились предпосылкой изучений свойств углей с целью получения из них углеродного материала с высокой удельной поверхностью. [c.51]

Как зоке отмечалось выше, к пленочным электродам относятся электроды, полученные нанесением на инертную электропроводящую подложку (металл, углеродный материал и др.) другого материала. Используют химические или электрохимические способы нанесения пленочных покрытий, а также напыление материала пленки в вакуу ме. Поскольку ртуть выделяется в виде равномерной пленки только на металлах, образующих амальгаму, на подложки из углеродных материалов, платиновых металлов и др. предварительно наносят пленку золота или серебра. Таким образом изготавливают стационарные ртутные пленочные электроды (РПЭ). Последние представляют собой тонкую пленку ртути (1-100 мкм), нанесенную электрохимическим или химическим способом на токопроводящую подложку. [c.87]

Алюминий образует карбиды нескольких составов, устойчивым из которых является А14С3. Образование этого карбида происходит при 1700-1800 °С. При получении алюминия электролитическим способом образуются карбиды, причем в зависимости от структуры углеродного материала, из которого Изготовлена ванна и электроды, выход карбида может существенно колебаться. Графитированные материалы дают больший выход карбида, чем коксы и термоантрацит. [c.131]

В СССР работы над созданием искусственных графитов методом горячего прессования в присутствии карбидообразующих металлов начаты в 70-х годах. В результате проведенных исследований разработан способ получения искусственных графитов методом горячего прессования обожженного полуфабриката, содержащего карбидообразующие элементы или их соединения. Этот способ получиЛ название термомеханической обработки в "свободном объеме". Используя различные карбидообразующие элементы (титан, цирконий, кремний, бор, молибден) — каждый в отдельности или в различном сочетании (например, Zr—Si, Ti—В) в качестве добавок в исходную шихту, этим способом была создана rpynria материалов с оригинальными свойствами. Была разработана также группа материалов, получаемых методом горячего прессования порошковых смесей (тонкодисперсные порошки углеродного материала и порошки различных карбидообразующих элементов) в матрицу. Указанный способ получил название термомехано-химической обработки (ТМХО) (в "закрытом объеме"), который выгодно отличается своей одностадийностью и сокращенным временем технологического процесса от метода термомеханической обработки (в "свободном объеме")., Материалы, получаемые этим способом, выгодно отличаются свойствами от получаемых методом обработки в "свободном объеме", хотя последние значительно дешевле [155]. [c.195]

Способ переработки сернистых нефтяных остатков выбирают в зависимости от необходимости получения максимального количества тех или иных жидких нефтепродуктов. Для переработки сернистых нефтяных остатков можно применять гидрокрекинг, д еасфальтизацию бензином (добен) с последующей деструкцией деасфальтизата и коксование. Непосредственное гидрирование нефтяных остатков связано со сложным технологическим оформлением процесса (многостадийность, давление 15—30 МПа), быстрым снижением активности катализатора из-за расслоения остатка на фазы и интенсивного отложения на поверхности катализатора углеродного материала, металлоорганических, сернистых, азотистых и других вредных соединений. Деасфальтизация остатков бензином находится на стадии опытно-промышленных испытаний и пока не может быть рекомендована для широкого распространения. Кроме того, применение асфальтита (концентрат асфальтенов, получаемый при деасфальтизацип), вырабатываемого на этой установке, является весьма проблематичным из-за его плохой транспортабельности и других его свойств.. [c.9]

Получение углеродных материалов методом продавливания через мундштук обеспечивает постоянство их свойств вдоль оси продаали-вання, при этом происходит переориентация плоских частиц кокса. Кристаллическая ось располагается преимущественно перпендикулярно оси прессования. Обожженные (неграфитированные) углеродные материалы — это структуры, получившиеся в результате спекания сформованных шихт. Кокс наполнителя сцементирован коксом связующего. Ориентация длинных осей коксовых зерен зависит от направления и способа прессования (в глухую матрицу или чераз мундштук). В результате обжига получается пористый материал с оптимальной структурой (плоские слои улол<ены небольшими пакетами), внутри которых нет взаимной упорядоченности между плоскостями). [c.85]

По характеру свойств УУКМ относится к композитам с керамической матрицей, но отличается способом получения Армирующая часть углерод-углеродного композита находится в частично кристаллической форме графита, матричная часть обьино аморфна. В отличие от большинства композитов с керамической матрицей при высоких температурах этот материал подвержен окислению. Чтобы предохранить его от окисления, на поверхность обьино наносят тонкий слой керамики. [c.162]

В патентах [47, 48] описаны способы получения сополимеров дивинилбензола с изобутиленом, изопреном и другими соединениями, а также получение ионообменных смол [49] и электропроводящих мембран [50] на основе сополимеров дивинилбензола. Описан способ получения стержней, нитей и углеродных пленок (на поверхности огнеупорного материала) путем термического дегидрирования (карбонизации) полимеров тривинил-бензола [51]. Приведено описание получения сополимеров аценафтилена с ненасыщенными маслами — льняным, тунговым и т. д. [52, 53]. [c.718]

Изостатический способ впервые применил Скаупи (1930 г.) для прессования тонкостенных труб из порошков вольфрама. Позже его использовали для получения углеродных материалов на основе мелкозернистых пресс-порошков с высоким содержанием [до 33% (масс.)] связующего [91, с. 30]. Однако такое содержание связующего в пресс-порошке увеличивает долю кокса из связующего и снижает открытую пористость обожженного материала [21], что нежелательно при производстве указанных материалов. Вместе с тем при снижении содержания пека (менее 207р) получаются зеленые заготовки низкой прочности [14, с. 583]. [c.104]

В патентах [15, 16] описаны способы получения графита из целлюлозы и ксилана. В них отмечается, что введение SIO2 позволяет регулировать размеры кристаллических образований, что сказывается на некоторых свойствах (теплопроводность, электропроводность) материала. В связи с этим представляет интерес исследовать процесс получения углеродного волокна в присутствии SIO2. [c.110]

Контактная изомеризация 4-фенилпентена-2 является, повидимому, наиболее надежным способом получения чистого 2-фенилпентена-2. Приведенный экспериментальный материал позволяет заключить, что наличие метильной группы в непредельной боковой цепи у первого от кольца углеродного атома не осложняет процесса изомеризации гомолога аллилбензола. [c.136]

В целях развития возможностей синтеза углеродных сорбентов в настоящее время ведется изыскание путей расширения сырьевой базы для производства активных углей путенг использования каменных углей, полукоксов, торфов, древесных углей, отходов деревообрабатывающей промышленности, синтетических полимерных материа, юв, а такн е разрабатываются способы получения ультрапористых адсорбентов с молекулярно-ситовыми свойствами. [c.9]

В настоящей работе изучены углеродные мезофазы, которые получают следующим образом [3]. На заранее приготовленную минеральную мезофазу типа МСМ-48, 8ВА-15 и т.п. наносят углеродсодержащее вещество (сукрозу, фурфури-ловый спирт и др.) и катализатор (серную кислоту). После этого проводят полимеризацию и карбонизацию предшественника углерода и затем растворение минеральной матрицы. Получаемый углеродный материал, повторяя геометрию пористого пространства использованной матрицы, обладает симметрией дальнего порядка, что регистрируется методами рентгенографии и электронной микроскопии. Возможны также и другие способы получения подобных углеродных материалов, например - нанесением на мезофазу углерода из газовой фазы [4]. При этом в качестве углеродсодержащего предшественника может быть использован широкий ассортимент углеводородов. Приготовление углеродных мезофаз прохо- [c.99]

Текстура углеродных материалов может изменяться в широких пределах в зависимости от вида сырья, способа формования заготовок, термической и термомеханической обработки. Это прослеживается при сопоставлении показателя текстуры углеродных материалов относительно изотропного промышленного графита марки ГМЗ с коксом КНПС в наполнителе его вариантов, полученных заменой кокса в наполнителе. более анизометричными компонентами (материал ГМЗ-И) анизотропной композиции природного графита с полукоксом (марка Ер) и, наконец, осажденного из газовой фазы при 1800-2000 °С высокоанизотропного пиролитического графита (табл. 5). [c.27]

Как следует из рис. 50, размеры кристаллитов, вычисленные по дан-нЬ1м теплопроводности, по абсолютной величине намного превышают таковые, определенные из рентгеноструктурных данных. Известно, что методы определения размеров кристаллитов углеродных материалов, основанные на переносе энергии, дают большие величины, чем значения этого параметра (области когерентного рассеяния), полученные рентгеновскими методами по уширению рефлексов. Не останавли- > ваясь на причинах расхождения абсолютных значений величин кристал- литов, определенных двумя методами, отметим, что для исследованного материала имеется хорошее совпадение результатов изменения размеров кристаллитов от температуры обработки, полученных двумя независимыми способами при этом температура начала резкого роста размера кристаллита по оси а для обоих методов близка. [c.120]

Получение. Для изготовления полимерных У. пригодны все методы формования армированных пластиков. Однако из-за особенностей углеродного наполнителя наиболее распространены прессование на гидравлич. прессах, вакуумно-автоклавным или пресскамерным способами, а также намотка (об этих способах см. в ст. Стеклопластики). Использование этих методов позволяет избежать повреждение волокон при формовании и их разориентацию и, следовательно, снижение механич. характеристик материала. Чаще всего углеродный наполнитель предварительно пропитывают расплавом или р-ром связующего в органич. растворителе (спирте, кетоне, алифатич. или ароматич. углеводороде, их смесях) и подсушивают, получая полуфабрикат (препрег) листы или однонаправленные ленты из жгута (соответственно намоткой или пропиткой на горизонтальной или вертикальной пропиточной машине) пропитанную тканую ленту или нетканый рулонный материал (пропиткой на вертикальной пропиточной машине). Из полуфабриката выкраивают заготовки, выкладывают из них по форме изделия пакет и прессуют. [c.337]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология