Изменение свойств волокна при карбонизации

Изменение свойств волокна при карбонизации [c.104]

Изменение свойств волокна в процессе карбонизации [c.184]

Ниже рассматриваются основные технологические операции и те изменения структуры и свойств волокна, которые при этом происходят. Изменения физико-механических свойств вискозных волокон с различной структурой в зависимости от температуры карбонизации иллюстрируются данными, полученными [9, с. 201-206] на нитях, характеристики которых даны ниже (метрический номер 5,45) [c.234]

Ниже рассматриваются физико-химические процессы, протекаю щие при карбонизации, изменение свойств при переходе от органического к углеродному волокну и основные условия карбонизации. [c.93]

Вследствие химических и структурных превращений при карбонизации происходят глубокие изменения физических, механических и химических свойств волокна в зависимости от температуры карбонизаций свойства изменяются по-разному. Некоторые свойства резко изменяются на стадии бурного протекания реакций, [c.104]

Изменение механических и физических свойств волокна тесно связано со структурными превращениями, претерпеваемыми полимером во время карбонизации. [c.106]

На основании анализа данных, отражающих физико-химические процессы, структурные превращения и изменение механических свойств волокна, можно выделить три характерные температурные области карбонизации 300—400 °С 400—600 °С выше 600 °С. [c.185]

Температурно-временные режимы карбонизации. Температурно-временные режимы карбонизации имеют исключительно важное значение, так как во многом они определяют качество углеродного волокна. Как указывалось выше, при карбонизации протекают сложные химические и структурные превращения ПАН и образуется определенная структурная форма углерода. Графит по сравнению с другими переходными формами углерода термодинамически наиболее устойчив эта форма углерода соответствует минимальному значению свободной энергии или максимальному ее изменению (уменьшению) в процессе термического преобразования углерода. Однако такому переходу препятствует ряд моментов и прежде всего труднопреодолимые кинетические барьеры. Реальные углеродные волокна представляют собой неравновесные термодинамически неустойчивые системы, однако вследствие высоких кинетических барьеров эти системы необычайно стабильны и могут существовать неопределенно длительное время. В процессе получения углеродного волокна углерод из неравновесного состояния стремится перейти в равновесное состояние. Чем медленнее протекают процессы превращения углерода, тем более благоприятные условия создаются для образования совершенной его структуры (увеличение степени ароматизации, рост и ориентация кристаллов, снижение дефектности структуры и др.), определяющей свойства волокна. Это справедливо при условии, если не происходит окисления углерода следами кислорода, который может присутствовать при проведении реакции. Однако слишком медленные процессы невыгодны по экономическим соображениям из-за снижения производительности оборудования. В подобных случаях выбираются разумные временные режимы, обеспечивающие получение продукта высокого качества при сохранении определенного уровня производительности оборудования. [c.189]

Структурно-химические превращения полимера на стадиях окисления и карбонизации обусловливают изменение механических свойств волокна. Прочность вначале снижается, затем в широком диапазоне степени превращения полимера мало изменяется и лишь с момента образования углеродных структур начинает увеличиваться. В отличие от прочности модуль Юнга вследствие образования межмолекулярных связей в процессе окисления почти не. меняется с повышением температуры он увеличивается примерно так же, как прочность (рис. 4.6). Кривые нагрузка — удлинение для волокна саран, подвергнутого окислению, имеют вид, типичный для пластичных материалов. После карбонизации при степени превращения выше 67% эта зависимость выражается прямыми, характерными для развития деформации твердых тел (рис. 4.7). [c.215]

Во время карбонизации изменяются химический состав, структура и физико-механические свойства волокна. Прочность и модуль Юнга примерно до 1000 °С увеличиваются, а затем уменьшаются (рис. 5.2). Характер изменения модуля Юнга для этого волокна несколько необычный. Как правило, увеличение температуры обработки влечет за собой повышение модуля Юнга, но для МР-волокна подобная закономерность не соблюдается. [c.230]

Из трех стадий переработки фенольных полимеров в углеродное волокно наиболее сложной является получение исходного волокна. Карбонизация и графитация проводятся по известным режимам, измененным в соответствии с особенностями термического распада полимера. Свойства углеродного волокна также в основном закладываются на стадии получения волокна из фенольных полимеров. [c.244]

НОЛ следует отнести также возможность его карбонизации за короткое время. Изменение скорости нагрева при карбонизации (конечная температура 800°С) в пределах 10—200°С/ч мало сказывается на механических свойствах волокна. Однако к сожалению, карбонизованное волокно имеет невысокие показатели (прочность 43—47 кгс/мм модуль Юнга 3000—3500 кгс/мм ). В патенте [23] рекомендуется медленное нагревание волокон из фенольных смол при карбонизации. [c.254]

Для фенольных смол (применяемых в виде порошка) наблюдаются равномерные потери массы в широкой области температур. Подобное явление обусловлено тем, что на каждой стадии термического распада образуются промежуточные продукты с возрастающей термостойкостью, поэтому происходит своеобразная их самотермостабилизация. С этим, видимо, связан высокий выход углеродного остатка - около 60% от массы исходной смолы. Из трех стадий переработки фенольных полимеров в УВ наиболее сложной является получение исходного волокна. Его карбонизация и графитация проводятся по известным режимам, измененным в соответствии с особенностями термического распада полимера. Свойства УВ также в основном закладываются на стадии получения волокна из фенольных полимеров. [c.66]