Получение жаростойких волокон

В связи с развитием ракетостроения, самолетостроения и других отраслей новой техники и освоением космоса возникла острая потребность в жаростойких волокнистых материалах. Традиционные природные и химические волокна, в том числе термостойкие, уже не удовлетворяли этим требованиям. Создание новых типов волокон сводилось к получению жаростойких соединений и приданию им формы волокна. К тому времени, когда появилась потребность в этих материалах, было известно большое число, преимущественно неорганических, соединений, обладающих высокой термической стойкостью. К ним относятся углерод, карбиды, нитриды, некоторые металлы и сплавы, окислы отдельных элементов и др. Таким образом, задача сводилась к разработке способов получения волокнистых материалов из новых видов сырья. Превращение жаростойких соединений в волокна представляло собой новую, сложную научно-техническую проблему. Обычные методы формования химических волокон из расплавов и растворов полимеров в большинстве случаев оказались непригодными. Возникла потребность в разработке новых способов получения волокон, зачастую из низкомолекулярных соединений. Эта задача была успешно решена. [c.11]

По сравнению с другими углеродными волокнами углеродное волокно, полученное из волокна сараи, характеризуется низкими механическими показателями. Следует, однако, учитывать, что авторы работы [6] получали углеродное волокно большого диаметра, а для большинства жаростойких волокон диаметр существенно сказывается иа ирочности волокна к тому же высокая пористость волокна снижает его прочность. Вместе с тем высокая пористость является специфическим свойством этого волокна и может предопределить особые области его применения. [c.217]

Многие металлы и сплавы относятся к тугоплавким материалам, на основе которых можно получать достаточно жаропрочные волокна и композиционные материалы. При выборе исходного материала для получения жаростойких волокон учитывается простота [c.322]

Бор представляет собой твердое жесткое хрупкое вещество, трудно поддающееся обработке обычными методами, такими, как штамповка, прокатка, горячее прессование, спекание и др. Казалось бы, материал с такими свойствами непригоден для получения волокна. Тем не менее на основе бора получено высококачественное жаростойкое волокно это волокно относится к перспективным материалам, предназначенным для создания конструктивных пластиков с высокими механическими показателями [79]. [c.351]

В отличие от других синтетических волокон полиакрилонитрильные волокна вырабатываются в основном в Виде штапельного волокна. Объем производства нитей, используемых преимущественно для специальных целей, в частности для получения жаростойких волокон (см. разд. 11.2.2), не превышает 0,5% общего производства полиакрилонитрильных волокон. [c.180]

Как указывалось выше, в связи с развитием техники возникла потребность в создании жаростойких волокнистых материалов. Предназначенных для эксплуатации при температурах до 2000— 2500 °С. Несмотря на необычайную научно-техническую сложность, эта проблема за последнее десятилетие успешно решена. К тому времени, когда появилась необходимость в жаростойких волокнах, было известно большое число жаростойких материалов, к которым относятся углерод, карбиды. Нитриды, металлы и их сплавы, окислы металлов и др. Превращение этих материалов в волокна представляло собой новую и сложную задачу, так как обычные методы формования химических волокон из расплавов и растворов полимеров в большинстве случаев оказывались непригодными. В настоящее время разработано большое число способов получения жаростойких волокон. Наибольшие успехи достигнуты в производстве жаростойких углеродных и борных волокон. В данном разделе рассматриваются принципы получения и свойства только углеродных волокон. Краткие сведения о других жаростойких волокнах приводятся в монографиях [32]. [c.320]

По направлению потока дымовых газов к раструбу их температура и давление уменьшаются, а скорость увеличивается. В результате действия дополнительных факторов, связанных с высокой турбу-лизацией газового потока, звуковыми и механическими колебаниями (вибрацией) и ударными волнами, возникают напряжения, которые могут вызывать неравномерную асимметричную абляцию. Материалы для раструба, который имеет большой размер, должны обладать малым весом и должны подвергаться абляции равномерно с минимальной скоростью для обеспечения оптимальной эффективности работы соплового блока и критического сечения. Конструкционные материалы обычно изготовляют из армированных пластмасс с ориентированными волокнами из углерода или кремнезема. В некоторых случаях применяется формование с беспорядочной укладкой кремнеземистого или кварцевого волокна. Наружные конструкционные элементы ракеты подвергаются воздействию механических и термических напряжений, которые вызываются давлением газов, вибрацией, ускорениями, усилиями, возникающими при корректировке курса, и различием термического расширения разных конструкционных материалов. Чтобы противостоять воздействию этих факторов, конструкционный материал должен обладать высокой прочностью, соответствующим модулем упругости и сопротивлением короблению. Жаростойкая сталь, титан, алюминий или стеклопластики с высоким. модулем, полученные намоткой, являются наиболее подходящими для изготовления нару кных деталей соплового блока. Применение неметаллических абляционных материалов в реактивных двигателях, работающих на жидком топливе, оказалось также очень эффективным, но относительно мало распространенным. Часто абляционные материалы здесь вообще не нужны, так как само топливо может служить в качестве охладителя. Кроме того, продолжительность горения относительно велика и часто проводят проверочные испытания двигателей в статических условиях работы. [c.451]

В книге приведены данные о свойствах новых жаро- и огнестойких волокнистых материалов. В ней излагаются методы получения различных видов волокон и композиций, а также описаны важнейшие способы и области их применения, 10 частности в авиа- и ракетостроении. Книга практически охватывает все наиболее важные классы жаростойких волокнистых материалов. Рассмот- рены волокна на основе двуокиси кремния, силиката алюминия, титаната калия и окислов металлов, асбестовые, угольные, графитовые и некоторые металлические волокна без покрытий и с покрытиями, а также боросодержащие волокна. [c.4]

Вначале сведения об этих волокнах появлялись преимущественно в патентах за последние 5—7 лет опубликовано большое число оригинальных и обзорных статей, начинают появляться книги, в которых преимущественно описываются свойства и области их примене,ния о принципах получения волокна приводятся краткие сведения. Наиболее полно обобщена литература по этой проблеме в книге автора Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы , выпущенной издательством Химия в 1974 г. [c.221]

Среди жаростойких волокон по масштабам производства первое место занимают углеродные волокна. Поэтому наиболее подробно рассмотрены методы получения этих волокон из химических волокон (полиакрилонитрильных и вискозного кор да) приводятся также сведения о получении волокон из дру гого вида сырья (нефтяного пека, фенольных смол, лигнина) Одна из глав посвящена свойствам и областям применения углеродных волокон. В последних главах излагаются принци пы получения и области применения других жаростойких во локон. [c.4]

Как отмечалось выше, помимо углеродных известно большое число других жаростойких волокон. В зависимости от химического состава и способа получения они обладают различными свойствами. Так, борное волокно характеризуется высокой прочностью и большим модулем Юнга, волокна из окислов элементов — высокой стойкостью к окислителям и низкой теплопроводностью, карбидные волокна — высокой хемо- и теплостойкостью металлическим волокнам присущи специфические свойства металлов и т. д. [c.18]

В научной и научно-информационной литературе, а также в патентах приводятся сведения о физико-химических основах получения большого числа жаростойких волокон. Мы не ставили перед собой задачу рассмотреть всю литературу по этому вопросу, и представленный материал не может служить поэтому библиографическим справочником. Целесообразно было показать большое многообразие и особенности получения отдельных, наиболее перспективных жаростойких волокон. Дополнительные сведения об этих волокнах приводятся в монографиях [2, с. 249—413 3, с. 340—385 4, с. 165]. [c.318]

Особый интерес может представить предложение вводить в вискозу растворимые в щелочи силикаты в количестве до 60% от массы целлюлозы. После обычного формования вискозного кордного волокна, вытягивания в пластификационной ванне, отделки и сушки полученные нити подвергают многостадийной термической обработке при температурах до 600° С. В результате волокна превращаются в жаростойкие (типа Si), которые могут эксплуатироваться при температурах 1000—2750° С. Прочность таких волокон достигает 54 гс/текс (при удлинении 2,1%), плотность — [c.372]

Кремнийорганические полимеры широко применяются для изготовления термо- и жаростойких эластомеров (например, каучуков и лаков). Однако из-за отсутствия достаточного количества полярных групп в молекулах мономеров и нерегулярного строения этих полимеров получить термостойкие волокна с требуемым комплексом свойств (высокими прочностью и начальным модулем) пока не удается. Вполне вероятно, что в ближайшие годы будут разработаны методы получения таких волокон. [c.304]

Авторы приводят значения прочности комплексной нити, определенной по методике, применяемой для оценки механических свойств химических волокон, поэтому не представляется возможным оценить истинную прочность и сравнить ее с прочностью других жаростойких волокон. Указывается, что если термическую обработку проводить под натяжением, то получается волокно с прочностью 105 кгс/мм . По сравнению с 2г02-волокнами оно менее прочно, что, возможно, объясняется недоработкой процесса получения ЗЮг-волокна. Для повышения прочности керамическое волокно предложено покрывать нитридом бора [46] например, керамическое волокно диаметром 50 мкм покрывалось пленкой нитрида бора толщина 1000 А. Нанесение нитрида бора на волокно проводилось из газовой фазы с использованием смеси ВС1з—ЫНз. Процесс осуществлялся в течение 5 мин. при температуре 600—1100°С и давлении 1—2 кгс/см . [c.337]

Кроме нитридов бора известны другие нитриды, обладающие высокими термическими характеристиками. В табл. 7.9 приведены физические константы некоторых нитридов. Не исключено, что в будущем эти нитриды будут использованы для получения жаростойких волокон. Примером может служить 81зН4 из которого уже получено волокно хорошего качества. [c.351]

Жаростойкие волокна. Для получения жаростойких волокон с рабочими темпера турами выше 800—1000° С применение органических и элементоорганических полимеров, по-видимому, невозможно, так как связи между углеродными атомами при таких температурах разрываются. Поэтому для производства жаростой- [c.26]

В последние годы был описан метод получения жаростойких волокон путем отложения на тонкой вольфрамовой проволоке газообразного карбида кремния, который образуется 2 ззло ением четыреххлористого кремния в присутствии углеводородов. Пиролитический метод используется и для получения карбида бора или графита в виде тонких кристаллических образований — усов, длина которых достигает 2,5 см. Все эти волокна могут применяться для усиления пластических масс, эксплуатируемых при очень высоких температурах. [c.71]

Неорганическое связующее для неорганических волокон приготовляется посредством диспергирования глины в коллоидном кремнеземе с последующим подкислением до pH 3,5 п добавлением соли алюминия, например формиата. Блок, изготовленный из изоляционных стеклянных волокон, связанных с указанным составом, остается превосходным материалом при повышенной температуре [492]. Смесь коллоидного кремнезема и поливинилового спирта запатентована как связующее при получении изоляционного материала из стеклянных волокон, причем такой материал остается связанным даже после того, как поливиниловый спирт выжигается [493]. Коллоидный кремнезем может притягиваться к неорганическому волокнистому материалу в результате введения положительно заряженного крахмала в коллоидный кремнезем. Этим улучшается связывание смесей, содержащих асбестовые и алюмосиликатные волокна [494]. Жаростойкий отражающий изоляционный материал приготовляется за счет связывания волокнистого титапата калия со смесью из латекса и коллоидного кремнезема [495]. [c.584]

Улучшение качества продукции и создание новых видов химических волокон. Благодаря структурной, химической и так называемой механической модификации удалось в последние годы значительно улучшить физико-механические свойства волокон. Например, путем структурной модификации прочность вискозной кордной нити была увеличена с 28—30 до 40—45 гс/текс этим путем получено полинозное (хлопкоподобное) и высокопрочное вискозное штапельное волокно. Химическая модификация дает возможность получать волокна, обладающее жаростойкими, бактерицидными, ионообменными и другими ценными свойствами. Под механической модификацией понимают изменение некоторых свойств химических волокон (как, например, увеличение объемности) механическими способами — получение высокообъемных нитей эластик. Резко увеличивается производство полиэфирного волокна лавсан и полиакрилонитрильного волокна нитрон организуется выпуск полипропиленовых и [c.83]

Асбест — единственный из минеральных наполнителей, имеющий волокнистое строение. Он представляет собой водный силикат магния, удельный вес его от 2,3 до 2,5, цвет — от жем-чужно-белого до серого, температура плавления около 1 550°. Асбест обладает большой гибкостью, тонкими волокнами и высокой прочнооТью на разрыв. Для производства прессовочных материалов применяется асбест с длиной волокна от б до 30 мм. Некоторые сорта асбеста химически стойки. Синее видоизменение асбеста — амозит кислотостойко и применяется для производства аккумуляторных баков и химических аппаратов. Короткие волокна применяются для изготовления жаростойких и теплостойких изделий. При применении асбеста трудно получить красивую, однородную и ровную поверхность, так как отдельные волокна его ложатся плоско на прессуемую поверхность и придают ей неровный пятнистый вид. Для получения изделий с большой диэлектрической крепостью нужно подвергнуть асбест обработке, чтобы освободить его от железных и других растворимых соединений. [c.67]

Линейный полиэтилен и сте-зеорегулярный пропилен. Предложен новый метод синтеза полимеров Полиамид. Получен новый тип термостойкого волокна Сополимеры макродиизоциа-, натов и полиэфиров. Организовано производство высокоэластичных волокон Различные типы термостойких и жаростойких волокон Сверхпрочное гетероцепное синтетическое волокно, значительно превышающее по прочности все природные и химические волокна [c.11]

Для производства неорганических волокон используются 5102, карбид кремния, производные борной кислоты, силикаты алюминия и окислы различных металлов. Этот класс тер-мостойких, точнее, жаростойких волокон, обладает наиболее высокой стойкостью к высоким температурам. Однако низкие эластические свойства этих волокон, сложность получения и высокая стоимость ограничивают масштабы производства и области их применения. Рассмотрение условий получения и свойств неорганических волокон выходит за рамки данной книги. Этим волокнам посвящены специальные статьи [1]. [c.304]

Возможность получения временных пленок из магпезиа-ньно-железистых силикатных расплавов на поверхности стали позволила применять жаростойкие стальные диски для центрифуг вместо медных, используемых при производстве минерального волокна центробежно-дутьевым способом. [c.101]

Важное место в науке занимают задачи создания материалов с технически ценными электрическими, магнитными, тепловыми, механическими и другими свойствами. К ним относятся прежде всего сверхпроводники, полупроводники, диэлектрики, квантовые усилители и генераторы светового излучения (мазеры и лазеры), тенлоэлектрогенераторы, ферриты, высококоэрцитивные сплавы, материалы для инфракрасной техники, различные жаростойкие и жаропрочные материалы, прочные и химически стойкие материалы на основе пластиков, армированных металлическими, стеклянными, органическими и графитовыми волокнами, синтетические каучуки, а также сверхпрочные волокна для технических целей и т. п. Большие достижения в последние годы имеются в области получения и обработки этих материалов. Важнейшей задачей в области разработки новых материалов является систематическое их изучение с целью связать химический состав, структуру и свойства вещества и подойти к направленному синтезу соединений и материалов с заранее заданными свойствами. [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология