Карбонизация и графитизация

При воздействии света или ионизирующего излучения и, ио-ви-димому, при высокотемпературном пиролизе, т. е. при жестких энергетических воздействиях, возможно разложение полимера с разрывом макроцепей — деградация. Одновременно могут наблюдаться реакции карбонизации, графитизации и пр. [c.48]

Согласно другой точке зрения, графит представляет собой последний остаток в процессе карбонизации и коксования углеводородов растительного происхождения. Водород, который можно обнаружить при нагревании некоторых естественных графитов, говорит в пользу этой гипотезы [1105]. Значительное давление, а также высокая температура, по-видимому, оказывали воздействие только на конечные стадии графитизации естественных графитов. Наблюдаемое иногда столбчатое строение естественных графитов, по-видимому, является результатом геофизических срезывающих усилий, вызывающих преимущественную ориентацию поликристал-лических образцов. [c.28]

Кроме того, в работе обсуждаются общие проблемы карбонизации и графитизации, химические, структурные и реологические особенности мезофазных пеков, а также особенности формования и переработки волокон. В конце статьи обсуждаются механические и электрические свойства волокон во взаимосвязи с их структурой. [c.188]

Корреляция между межслоевой прочностью при сдвиге композиционных материалов на основе углеродных волокон и модулем упругости волокон (рис. 2.59) [ПО] отражает важнейший недостаток углеродных волокон. В общем случае сдвиговая прочность композиционных материалов снижается с повышением модуля упругости углеродных волокон (степени их графитизации). Это частично обусловлено тем, что поверхность низкомодульных высокопрочных (тип 2) углеродных волокон — открытая и высокопористая, тогда как поверхность высокомодульных (тип 1) волокон — более гладкая. Пористость волокон вызывается выделением летучих продуктов пиролиза, количество которых уменьшается в процессе графитизации с одновременным повышением регулярности кристаллов в результате протекания диффузионных процессов. Другим важным фактором, определяющим сдвиговую прочность этих материалов, является способность полимерного связующего смачивать поверхность углеродных волокон. Низкомодульные углеродные волокна имеют более высокую поверхностную энергию из-за наличия большого количества химически активных групп. Количество этих групп уменьшается при повышении температуры карбонизации, и они практически исчезают при графитизации. Для решения проблемы низкой сдвиговой прочности композиционных материалов на основе углеродных волокон было проведено большое число исследований по повышению адгезионной прочности сцепления волокон с матрицей без снижения прочности волокон. При этом использовали два основных способа — повышение шероховатости поверхности волокон для обеспечения их лучшего механического сцепления с матрицей и создание химических связей между волокнами и матрицей (аналогично применению аппретов в стеклопластиках). Оба эти способа заключались в окислении поверхности углеродных волокон [c.122]

В результате проведенных исследований была выявлена связь физической структуры полимеров с их горючестью и коксуемостью. Установлено, например, что при обычных условиях графитизации полиакрило-нитрила надмолекулярная структура и ориентация макромолекулярных цепей сохраняются в широком интервале температур (от 20 до 2800 °С) вплоть до образования углеродного материала [69]. Наличие анизотропии (текстуры) в полимерах сохраняется в образующихся при графитизации переходных формах углерода и в углистом остатке после карбонизации полимера. В качестве примера сохранения тек- [c.54]

Материалы с улучшенными свойствами (увеличенной прочностью, меньшей горючестью) получают карбонизацией и графитизацией полимерных материалов, причем при протекании этих процессов нередко сохраняется надмолекулярная структура и ориентация цепей полимеров [69]. [c.112]

Применение антипирирующих модификаторов более эффективно, чем инертных антипиренов. Существует два способа их введения в полимеры 1) поли-мераналогичные превращения за счет проведения карбонизации, графитизации, галогенирования, фос-форилирования и других процессов, в результате которых в макроцепь вводятся фрагменты, способствующие снижению горючести 2) получение полимера в присутствии антипирирующего модификатора, выполняющего функции мономера. [c.111]

С некоторыми ограничениями процессы карбонизации и графитизации можно повторить после пропитки, ЧТ06111 получить действительно ненрошщаемый или даже стекловидный материал с плотностью, близкой к плотности обычного пропитанного материала,Температурный коэффицнент линейного расширения определяется приближенно выражением, [c.188]

Получение УВ включает процессы формования исходных волокон (см. Формование химических волокон), их подгото-виг. обрабопу/ и три стадии термич. обработки. В ходе подготовит, обработки меняют хим. структуру волокон или вводят в них в-ва, регулирующие процесс пиролиза и обеспечивающие макс. выход кокса. Первая стация термич. обработки - низкотемпературный пиролиз при т-ре до 400 С, когда удаляются низкомол. продукты деструкции, образуются сшитые и циклич. структуры. При этом создают такие условия, чтобы возрастающая т-ра размягчения (плавления) волокна оставалась выше т-ры обработки и чтобы сохранялись ориентированное фибриллярное строение и форма волокна до его полного перехода в неплавкое состояние. Затем следуют две стадии высокотемпературной обработки - карбонизация (при 800-1500 О и графитизация (при 1500-3000 °С). В их ходе завершается пиролиз, сопровождающийся удалением водорода и гетероатомов в виде летучих соед., и происходит образование углеродного полимера с заданной степенью упорядоченности. Варьируя упорядоченность структуры исходных волокон и условия высокотемпературной обработки, можно регулировать степень ориентации и кристалличность УВ, а также их физ.-мех. св-ва. [c.28]

Карбонизацию и фафитизацию всех видов волокон проводят в инертной среде под натяжением. Производя вытягивание, особенно на стадии графитизации, можно существенно повысить Мех. св-ва (прочность, модуль упругости) УВ. В нек-рых случаях, напр, для получения волокон с заданными фи-з.-хим. св-вами, стадия фафитизации исключается. [c.28]

По данным [226], кокс на алюмоплатиновом катализаторе имеет точечную, неупорядоченную, неграфитизи-рующуюся структуру. В ароматических слоях исследованных коксов присутствуют пятичленные циклические структуры, имеющие неплоское пространственное строение. В процессах карбонизации и графитизации коксов такие структуры мешают сближению ароматических слоев, их упорядочиванию и графитизации. Микроструктура углеродистых отложений на катализаторах риформинга зависит от природы контакта [216]. [c.89]

Пористые углеродные материалы ПГ-50, ВК-20, ВК-900. Получают при введении в шихту порообразую-щих добавок, испаряющихся при обжиге, графитизации (ПГ-50) или карбонизации пенопласта на основе фенолформальдегидной смолы (ВК-20, ВК-900). [c.65]

Пиролиз химических волокон, обычно вискозных или полиакрилонитрильных, с целью получения углеродных волокон с графитовойструк- i турой осуществляют в три стадии в электрических или газовых печах . периодическим или непрерывным методами. При карбонизации вискоз- ных волокон температуру сначала медленно повышают до 260—400 °С. i Процесс проводят в среде инертных газов, углеводородов, галоидов, ь галоидводорода и т. д. Затем температуру поднимают до 900—il400° . При этом образуются частично карбонизированные волокна с содержа- [ нием углерода 85—90%. На конечной стадии волокна, находящиеся под I натяжением (степень вытяжки 30—40%), подвергают графитизации при j, температуре 2 800—3 000 °С. В результате углеродные волокна приобре- f 398 I [c.398]

Искусственный графит обычно получают обжигом шихты беззольного кокса со связующим (пеком и пр.). Моррисоном [215], а также Тиреллом [216] описано получение искусственного углерода и графита из смеси коксующегося угля (15—25% летучих) с отощающими добавками. Полученный углерод обжигают до графита в электропечи при 2500—2800 [215] или 2300°. Уинслоу с сотрудниками [217] получил углерод, с 6% выходом при нагревании до 1000° в вакууме сополимера дивинилбензола и этилвинилбензола. Однако полной графитизации углерода достичь не удалось даже при 2400° из-за поперечных связей в частицах углерода. По данным Блейдена [218] , критической температурой карбонизации , при которой происходят основные изменения вещества углерода и рост [c.303]

К пирографиту близок по физическим и электрохимическим свойствам стеклоуглерод, получаемый термическим разложением углеродистых материалов при нагревании в восстановительной или инертной среде. Сырьем в данном случае могут служить синтетические смолы, фурфурол и фуриловый спирт, многоядерные ароматические соединения. Стеклоуглерод—труднографитируемый материал, в котором процесс упорядочения атомов углерода в гексагональный графит начинается лишь при температуре обработки выше 2700° С. Он отличается монолитностью, очень малой, преимущественно закрытой, пористостью, что обуславливает его практически полную газонепроницаемость. Хорошо проводит ток, хотя электропроводность его ниже, чем у графита. Исключительная химическая стойкость в агрессивных средах, газонепроницаемость и достаточно высокая электропроводность обусловили применение стеклоуглерода при электролизе. Исследование [73] показало, что если стеклоуглерод получают при 900°С (СУ-9), то он отличается недостаточной карбонизацией и содержит до 4% (об.) кислорода. СУ-30, получаемый при 3000° С, обнаруживает частичную графитизацию. [c.40]

Процессы получения углеродных материалов, как правило, проводят в атмосфере инертного газа при ступенчатом повышении температуры (см. гл. 5). Однако нельзя исключить вероятность протекания аналогичных процессов в зоне пиролиза при горении, особенно в том случае, когда материал содержит группировки, способствующие коксованию. Например, при наличии в полимерных материалах борфосфор-, фосформеталл- и фосфорсодержащих группировок резко увеличивается выход коксового остатка при линейном пиролизе или горении. Кроме того, эти группировки способствуют формированию упорядоченных форм углерода в условиях карбонизации и графитизации [72]. [c.55]

I, 2—температура карбонизации соответственно 1000 и 1500 °С 3—температура графитизации 250Э °С. [c.323]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология