Вытягивание волокна в процессе карбонизации и графитации

Влияние вытягивания в процессе карбонизации (графитации) на механические свойства углеродных волокон не исследовалось. Первые предпринятые в этом плане попытки и полученные результаты приведены в патенте [23]. При напряжении 7 кгс/см волокно вначале удлиняется на 12%, но при температуре 300 °С оно претерпевает усадку, в итоге суммарная степень вытягивания составляет 7%. Вытягивание во время карбонизации вызывает увеличение прочности и особенно заметно начального модуля волокна. Это видно из данных, приводимых ниже [c.253]

ВЫТЯГИВАНИЕ ВОЛОКНА В ПРОЦЕССЕ КАРБОНИЗАЦИИ И ГРАФИТАЦИИ [c.117]

В связи с применением высоких температур, особенно на стадии графитации, которую необходимо проводить в условиях, исключающих проникновение кислорода воздуха в зону реакции, возникают больщие трудности при создании оборудования как для процесса карбонизации, так и для процесса графитации. Трудности возрастают нри получении высокопрочного волокна с одновременным вытягиванием. [c.124]

Из анализа литературных данных и патентов следует, что для получения высокопрочного и высокомодульного углеродного волокна на основе ПАН-волокна достаточно вытягивать волокно на стадии окисления карбонизацию можно проводить в условиях, исключающих усадку. В ряде патентов рекомендуется даже давать небольшую усадку (до 10%) или небольшую вытяжку волокна. По мнению Бэкона [77], вытяжку ПАН-волокна достаточно осуществлять на ранних стадиях процесса, графитацию, видимо, можно проводить без вытягивания, только предотвращая усадку волокна. [c.199]

Термическая обработка проводилась в интервале температур 800—2750 °С под натяжением. Удлинение волокна, зависящее от нагрузки, происходило при температурах 2000—2750°С. Низкотемпературная обработка (карбонизация) даже под натяжением по данным рентгеноструктурного анализа не приводит к кристаллизации углерода. Волокно остается аморфным. Последующая графитация волокна в свободном состоянии вызывает незначительную ориентацию и некоторое возрастание модуля Юнга. Только при карбонизации и графитации с одновременным вытягиванием достигается ориентация волокна и модуль Юнга повышается до 17 150 кгс/мм . В процессе графитации возрастают размеры кристаллитов ( а, -с), а межплоскостное расстояние уменьшается с 3,95 А (температура карбонизации 1000 °С) до 3,43 А (температура графитации 2750 °С). Размер кристаллитов характерен для стеклоуглерода. [c.254]

Из предварительно подготовленного асфальта [16, 17] формовалось волокно, которое затем окислялось. Карбонизация производилась при конечной температуре 1000°С выход углерода составлял 65% от его содержания в асфальте. Диаметр волокна колебался в пределах 5—50 мкм, плотность составляла 1,6 г/см-1 Волокно по структуре иредставляло собой типичный стеклоуглерод с кристаллитами размером с=10А, Ьа—ПА Однако волокно характеризовалось высокой прочностью (175 кгс/мм ) и низким модулем Юнга (2100—4900 кгс/мм ). В процессе графитации (температура 2000—2800 °С), осуществляемой при вытягивании, графитоподобные сетки располагались параллельно оси волокна. Волокно имело прочность 260 кгс/мм и модуль Юнга 44-10 кгс/мм . При [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология