Свойства и области применения углеродных волокон

В настоящее время различные виды углеродных волокон уже применяют или они находятся на стадии разработки. Эти волокна существенно различаются исходным сырьем, технологическим процессом, структурой и свойствами. Отмеченные различия обусловили и области применения углеродных волокон,, и экономику производства. Сопоставление различных типов волокон, дается в следующем разделе. [c.188]

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]

Первая глава, в которой рассматривается структура некоторых форм углерода, является вводной к последующим разделам книги. Главы 2—3 наиболее объемные они посвящены способам получения углеродных волокон из вискозного корда и полиакрилонитрильного волокна (основного вида сырья), глава 4 — их получению из других синтетических волокон, в главе 5 рассматриваются способы получения углеродных волокон из пеков и фенольных смол. Глава 6 посвящена свойствам и областям применения углеродных волокнистых материалов. [c.10]

Конкин А. А., Варшавский В. Я. Свойства и области применения композиционных материалов на основе углеродных волокон. — Химические волокна, 1982, № 1, с. 4-9. [c.699]

Полагают" , что по злектрическим свойствам новый материал занимает промежуточное положение между алмазом (диэлектрик) и графитом (проводник). Материал химически стоек. Он может найти применение в электронике (провод для квантовых систем, сверхпроводники и т.п.), а также в тех областях, где используют углеродные волокна. [c.50]

Среди жаростойких волокон особое место занимают углеродные и графитированные волокна. Они обладают поистине уникальными физико-химическими и механическими свойствами, что предопределяет разнообразные области их применения. Особого внимания заслуживают высокопрочные (200—300 кгс/мм ), высокомодульные (модуль Юнга 25-10 —45-10 кгс/мм ) углеродные волокна иа их основе изготовляются конструкционные материалы, в которых используются полимерные и другие типы связующих. Благодаря низкой плотности волокна композиции имеют очень высокие удельные механические характеристики. [c.9]

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]

Конечно, временная и температурная зависимости прочностных свойств усиленных термопластов уступают усиленным реактопластам. Особенно это заметно для области рабочих температур. Однако из множества возможных комбинаций материалов получается широкий спектр применения, отвечающий большинству требований. В качестве усиливающих материалов используют стекловолокно, металлические нити, асбестовое, кварцевое, керамическое, углеродное волокно, а также нитевидные кристаллы. [c.82]

Накопленный опыт по производству стеклонаполнителей, стеклопластиков и изделий из них способствовал не только расширению областей их применения, но и ускорил освоение производства пластиков с углеродными и борными волокнами, волокнами органического происхождения. Изготовление пластиков высокого качества с заданным комплексом свойств требует не только тщательного подбора связующего, но и специализированного производства наполнителей и вдумчивого конструирования композиционного пластика применительно к каждому конкретному изделию. [c.120]

На рис.4.1 в качестве примера приведена схема одного из вариантов комплексной переработки высокоароматичных нефтяных остатков и смолистых отходов нефтехимии в новые углеродные материалы - волокна, кокс с высокоориентированной структурой и различная перспективная продукция на их основе. Важное место в этой схеме отведено производству высокоплавких волокнообразующих пеков и углеродных волокон на их основе, представляющих собой новый перспективный материал с удачным сочетанием уникальных свойств. Объём их производства, в том числе из пеков, устойчиво растёт (рис. 4.2), чему способствует постоянное увеличение спроса, расширение области потребления и улучшение техникоэкономических показателей процессов, в значительной мере определяемых мощностью производства (рис.4.3 ). В настоящее время складываются следующие важнейшие направления применения углеродных волокон [c.115]

Особенности развития производства и применения углеродных волокон и композиционных материалов на их основе определяются двумя факторами эффективностью их использования взамен традиционных конструкционных материалов и необходимостью их применения в тех случаях, кбгда традиционные материалы не обеспечивают требуемых свойств. Относительно высокая стоимость углеродных волокон и необходимость тщательной разработки конструкционных элементов для специальных областей техники привели к парадоксальному явлению основная доля производимых в настоящее время высокопрочных высокомодульных углеродных волокон идет на производство клю-щек для гольфа (88 т из 131 т углеродного волокна, выпущенного в 1974 г.) [223]. Углепластики по сравнению со сталью-позволяют вдвое уменьшить вес клюшки, сохранив ее прочность на изгиб, и одновременно втрое снизить коэффициент падения скорости мяча после удара [230]. Ниже [230, 245] приведены сведения о производстве спортивных товаров рядом фирм. [c.198]

В предлагаемой читателям части монографии рассматриваются принципы подбора исходного сырья, современные представления о структуре углеродных (волокон и ее формировании на разных стадиях термообработки, физико-химические основы получения, свойства и области применения собственно углеродного волокна и композиционных материалов с р-азличными овязующими. Большой интерес представляет аппаратурно-технологиче1СКое оформление процесса получения углеродного волокна. К сожалению, сведения об этом в литературе не при- [c.221]

Первое время непрерывные углеродные волокна использовали тщательно выровненными в виде предварительно пропитанной ленты или листов, которые можно было резать и складывать так, как требовалось. Предварительная пропитка осуществлялась частично отвержденной эпоксидной смолой, которая давала препрегам требуемое сцепление и клейкость для последующей сборки пакета и обработки. Слоистые материалы получали компрессионным литьем препрегов с отдельными слоями, расположенными так, чтобы обеспечить требуемую ориентацию волокон в готовом компоненте. В отношении подобной технологии можно быть оптимистом и считать, что она дает конструктору новую значительную свободу вводить армирование только в тех направлениях, где это требуется, однако существует мнение, что необходимость использовать высокоанизотропные материалы — это недостаток, который создает специфические нежелательные проблемы при конструировании. И все же в некоторых областях применения, например, в лопасти несущего винта вертолета, применение технологии однонаправленных препрегов оказалось положительным и позволило оптимизировать механические свойства лопастей за счет соответствующей ориентации слоев с волокнами. [c.425]

Легкие композиционные материалы конструкционного назначения естественно привлекательны и для использования в вертолетах. Пока наиболее значительная область применения — это лопасти несущего и рулевого винтов, где значительное повышение сопротивления усталости по сравнению с цельнометаллическими лопастями и большая свобода при конструировании и изготовлении быстро были оценены по достоинству. Применение композитов на основе однонаправленных препрегов позволило улучшить механические и динамические характеристики ротора по сравнению с металлическими лопастями. Кроме того, они продемонстрировали более высокие значения статической и усталостной прочности. На современном уровне развития технологии композитных лопастей основным конструкционным материалом является стеклопластик (полимерный материал, армированный стекловолокном). В некоторых применениях используется углепластик (полимерный материал, армированный углеродным волокном). Иногда из них изготавливают лопасти. Европейские производители находятся впереди в разработках в этой области, и наиболее впечатляющие результаты и характеристики, продемонстрированные в процессе эксплуатации европейской техники, вполне оправдывают ожидания инженеров. Кроме того, значительно снижаются прямые эксплуатационные расходы. Одно из самых привлекательных свойств стеклопластиков — это присущая им низкая скорость распространения трещин, что придает лопастям безотказность — крупной поломке предшествует период постепенного ухудшения характеристик. [c.427]

Как ни удивительно, в литературе отсутствуют какие-либо сообщения о систематических исследованиях явлений переноса в асбопластиках, несмотря на их широкое применение. Изучение коэффициентов тенлопроводности однонаправленных композиционных материалов на основе антофиллита и эпоксидного связующего было предпринято НИИ взрывчатых веществ [24] в связи с их применением в качестве материалов конструкционного назначения в химическом машиностроении и в качестве высокотемпературных теплоизоляционных материалов. Результаты этого исследования, приведенные на рис. 7.15, являются первым шагом в заполнении пробела в наших знаниях в этой области. Было исследовано влияние объемной доли волокна и температуры на кст-Для установления корреляции между экспериментальными и расчетными данными были использованы уравнения (7.24) и (7.25), которые, как отмечалось выше, оказались вполне приемлемыми для установления такой корреляции для коэффициентов теплопроводности в поперечном направлении композиционных материалов на основе углеродных волокон. Кроме того, на рис. 7.15 приведены некоторые дополнительные данные, относящиеся к композиционным материалам на основе тканых матов и матов с хаотически расположенными в плоскости хризотиловыми волокнами, и некоторые показатели свойств композиционных материалов на основе эпоксидной смолы. Имеется некоторое различие в свойствах материалов на основе хризотила и антофиллита. Для облегчения сравнения свойств композиционных материалов данные на рис. 7.15 отнесены к общепринятой стандартной температуре 35 °С. Экспериментально установлено [24], что для композиционных материалов на основе антофиллита и эпоксидной смолы характерны низкие значения температурного коэффициента теплопроводности. Его значение аналогично значению температурного коэффициента эпоксидной матрицы при всех исследованных объемных долях волокна и приблизительно равно 0,4-10 Вт/(м-К ). [c.314]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология