Материалы углеграфитовые

Л атериалы на основе графита применяют в тех случаях, когда наряду с химической стойкостью материал оборудования должен обладать хорошей теплопроводностью. Из углеграфитовых материалов, например, изготовляют теплообменники для агрессивных сред, работающие в интервале температур от —18 до [c.39]

II, Влияние свободного углерода на свойства углеграфитового материала [c.73]

Пластификация углеродных порошков. Формование углеграфитовых материалов требует пластификации смеси углеродных порошков. Как показано в [В-4], это необходимо, главным образом, для увеличения коэффициента боковой передачи давления, обеспечивающего нормальное формование материала. Кроме того, при прессовании выдавливанием для достаточно полного и быстрого заполнения объемов пресс-инструмента необходима относительно высокая текучесть массы. Это требует от связующего в определенном температурном интервале соответствующей вязкости и поверхностного натяжения, определяющих способность связующего смачивать частички порошка. Вязкость пека определяют в интервале 120-350 С. [c.116]

По количеству внедренного брома и коэффициенту объемного расширения углеграфитового материала (УМ) с внедренным бромом можно оценить коэффициент деформации УМ от взаимодействия с натрием. Чем выше первая и вторая величины, тем ниже третья. [c.278]

Кокс широко применяют в различных областях народного хозяйства. Наибольшее количество кокса потребляет цветная металлургия, в частности при производстве алюминия (для приготовления анодной массы и обожженных анодов алюминиевых электролизеров, графитированных электродов и углеграфитовых конструкционных изделий). Так, для выплавки 1 т алюминия требуется до 500 кг нефтяного электродного кокса. Используют кокс и в качестве реагента в химической промышленности — для приготовления сероуглерода, сульфида натрия, карбидов (кальция, кремния, бора), ферросплавов и т. п., а также как строительный, футеровочный материал и как топливо. [c.393]

Кажущаяся, или открытая, пористость Я (в %) определяется по объему пор, заполняемых пикнометрической жидкостью, по отношению к общему объему материала. Эта пористость характеризует тот объем открытых пор, по которому перемещается газ или жидкость в процессе эксплуатации или дополнительной обработки материала путем пропитки или уплотнения. Исходя из механизма движения газов в пористой структуре углеграфитовых материалов, определяемого соотношением между длиной свободного пробега молекул газа при нормальных условиях (X) и размером пор (2 г), весь спектр пор можно подразделить на группы с определенным интервалом размеров радиуса. Средняя длина свободного пробега молекул воздуха, Ог, СО, СОг, НгО и т. п. при нормальных условиях составляет (5,9—7,1) -Ю А. В зависимости от величины отношения длины свободного пробега молекул к диаметру поры возможны три механизма перемещения молекул газа в пористой структуре. При Х/2/ > 1 течение газа молекулярное, при У2г < 0,01 — вязкостное, а если выполняется условие 0,01 < Х/2г < 1, то наблюдается промежуточный режим течения. [c.17]

Метод диаметрального сжатия применим для испытания при определении предела механической прочности на разрыв для материала углеграфитовой продукции. Метод отличается простотой проведения исследования, хорошей сходимостью полученных результатов и не требует сложного испытательного оборудования. [c.60]

При расчете теплообменной аппаратуры важно знать коэффициенты теплопроводности углеграфитового материала, теплоотдачи от греющего агента к углеграфитовой стенке и к нагреваемой среде. Коэффициент теплопроводности углеграфитового материала весьма высок, что и обусловило его применение для изготовления теплообменной аппаратуры. Примерно при 0°С теплопроводность такого материала проходит через максимум. С повышением тем- [c.103]

В настоящей работе разработана технология получения высокочистых спектральных углеграфитовых электродов в печах типа P -50. Задача решается надлежащей конструкцией графитового контейнера, в котором производится ТХО, и схемой укладки очищаемого материала для обеспечения равномерного распределения потока реакционных газов и необходимых условий нагрева и охлаждения. Использование данной технологии позволило получать спектральные электроды (марки СЭ и СЭУ) с глубиной очистки по примесям до 10 - Ю вес. %. Попутно решена задача по очистке отходящих газов от токсических составляющих ( I2, НС1, HF) не вступивших в реакцию с зольными примесями. [c.104]

Другой метод синтеза — термообработка смеси углеграфитового материала с металлом или его хлоридом в токе хлора. Таким образом были синтезированы межслоевые соединения гра- [c.282]

С увеличением К коэффициент термического расширения материала снижается, что и наблюдается для нефтяных коксов, имеющих игольчатую структуру. Аналогично для обеспечения электро-илн теплопроводности в наполненной системе более желательно иметь частицы игольчатой структуры с высоким значением К. Например, при введении частиц меди, у которых отношение длины I к диаметру йЩй) =К=20, степени наполнения ею 5% объемн. проводимость, полиэтилена возрастает в 1,5 раза, а при тех же условиях, но при // /=50 — в 5 раз. Следует ожидать, что при наполнении электродных масс углеродными частицами, имеющими Повышенное отношение Цй, многие свойства готовых углеграфитовых изделий улучшатся. [c.84]

Антифрикционные свойства углеграфитового материала по-выщаются при наличии в нем небольшого количества натурального графита а механические свойства изделий улучшаются при применении в качестве сырья тонкоизмельченных порошков. Повышение давления прессования способствует упрочнению изделий. [c.11]

Относительно низкое значение прочности углеграфитовых материалов обусловливается наличием в них значительного количества дефектов кристаллической структуры (примеси, дислокации, границы зерен, поры и т. п.). Кроме того, на поверхности углеграфитовых материалов образуется некоторое количество микротрещин, которые являются концентраторами напряжений и при наложении напряжений приводят к полному разрущению материала. Поверхностные микротрещины возникают в процессе производства углеграфитовых материалов. В тех случаях, когда удается в значительной мере уменьшить образование дефектов решетки и поверхностных трещин, например при получении нитевидных кристаллов, прочность приближается к теоретическому пределу. [c.22]

Длительное воздействие высоких температур на углеграфитовый материал, находящийся в напряженном состоянии, вызывает его необратимую пластическую деформацию — ползучесть. [c.24]

Стеклоуглерод представляет собой изотропный газонепроницаемый материал, сочетающий в себе свойства графита и стекла. Технология стеклоуглерода отличается от технологии углеграфитовых материалов. Он получается из некоторых видов термореактивных смол, подвергшихся специальной термической обработке. [c.60]

Искусственно созданные углеродные материалы - это прежде всего углеграфитовые материалы, технология которых была разработана в конце прошлого века. Основные операции этой технологии не претерпели существенных изменений до настоящего времени. Твердые углеродные наполнители как природные (графит, антрацит), так и искусственные (кокс, сажа) смешиваются со связующим (пек, искусственные смолы). Эта смесь прессуется, в результате чего получаются так называемые зеленые заготовки, затем эти заготовки подвергаются термической обработке без доступа воздуха (обжиг). При этом связующее превращается в кокс, связывая углеродный наполнитель в единый монолит. Обожженный материал затем может быть подвергнут дальнейшей высокотемпературной обработке без доступа воздуха (графитаЦИя), в процессе которой происходят сложные изменения внутренней структуры ма тёриала, такие как увеличение размеров графитоподобных кристаллитов, повышение степени их упорядоченности. Все основные операции получения углеграфитовых материалов будут рассмотрены подробно в последующих параграфах. [c.5]

Применяемый в качестве пересыпки измельченный углеграфитовый материал обладает достаточно высокой сыпучестью и способностью к пылеобразованию. [c.83]

Представленная на рис. 3.22 кристаллическая решетка графита отвечает идеальному кристаллу в зависимости от условий получения обра уются углеграфитовые материалы с более или менее искаженной структурой. В частности, получены и широко используются стекловидная форма графита (стеклографит), пирографит—материал с сильно выраженной анизотропией тепло- и электропроводности (значения этих свойств различаются в зависимости от направления в образце почти на 2 порядка), тончайшее и очень прочное графитовое волокно (из него изготовляют ткань, выдерживающую в отсутствии окислителей температуру 2000 °С). [c.354]

Нам не представляется возможным автоматически переносить результаты взаимодействия металлов с углеграфитовыми материалами на углеродные волокна из-за специфичности структуры последних мелкие кристаллиты, в которых базисные плоскости вдоль границы волокна разделены узкими порами (параллельно оси волокна) и границами наклона, или кручения (перпендикулярно ей). При указанной структуре прочность волокна должна определяться прочностью границ кристаллитов и быть чувствительной к любым изменениям их состояния. Наличие металла на поверхности углеродного волокна может влиять на состояние и свойства волокон, так как при этом возможно протекание таких процессов, как химическое взаимодействие, диффузия, частичное и, в предельном случае, полное растворение волокна. Таким образом, изучение влияния покрытия на свойства углеродного волокна необходимо для того, чтобы знать, насколько покрытие может ухудшать характеристики как армирующего компонента, так и композиционного материала в целом. [c.129]

При пропитке углеграфитовых материалов расплавленными металлами термическая стойкость их увеличивается и темпера-турный предел их применяемости возрастает он определяется, как правило, точкой плавления пропитывающего металла. Например, при пропитке графита алюминием температурный предел применения этого материала составляет 600° С. [c.15]

Износ АТМ-1 зависит от материала, в паре с которым он работает, и от шероховатости поверхности. Как видно из рис. 2 АТМ-1 лучше всего работает в паре с чугуном. Хорошо работает АТМ-1 в паре с металлом, имеющим нехромированную поверхность. При наличии на контртеле рисок, царапин и т. д. износ графитопластов резко возрастает. Это объясняется разрывом ориентированной графитовой пленки между трущимися поверхностями, кроме того, неровности постоянно нарушают приработавшуюся поверхность углеграфитового материала, что приводит к его износу. [c.25]

Для работы в высокоагрессивных средах (серной и соляной кислот, треххлористого алюминия и др.) в процессах вынарки, конденсации и охлаждения под давлением до 3 ат применяют графитовые теплообменники поверхностью 1,6—240 с прокладками из политетрафторэтилена (тефлона). Такие теплообменники успешно эксплуатируются в СССР на фабриках искусственного волокна, а также на нефтехимических заводах. Применяют теплообменные аппараты из углеграфитового материала — антегмита. [c.270]

Рассмотрим более подробно сьфьевые материалы, используемые для производства углеграфитовых материалов, начиная с природного графита. Кроме углерода графит, как материал, содержит примеси других компонентов, главным образом в виде минеральных веществ и влаги. Плотность графита составляет 2,23 - 2,25 г/см . Плотность же графитировшшых материалов может колебаться в пределах 1,6 - 2,25 г/см , их удельное электрическое сопротивление при комнатной температзфе Меняется от 7 до 20 ом-мм7м. [c.7]

Прежде чем приступить к обжигу, необходимо придать подготовленной массе определенную форму и размер, что достигается в результате ее прессования. При производстве углеграфитовых материалов использ тот два основных метода прессования - в пресс-форму и выдавливанием через мундштук. Наиболее распространен второй метод. Кроме того, используют вибраторы (вибропрессование). Общим для всех методов прессования является то, что в определенных условиях под действием внешнего усилия материал подвергается пластической деформации, когда он течет подобно жидкости. Пластичность обусловлена внутренним трением связующего, его адгезионными свойствами, трением зерен утлеродистого материала и т.д. Качество получаемых формовок зависит от количества связующего, температуры и давления прессования, гранулометрического состава и формы зерен и других факторов, влияющих на процесс прессования. [c.25]

Большое применение имеют углеграфитовые материалы. Графитовые эле ктроды применяют в больших количествах в электрометаллургии и электрохимических производствах. Графит используют также для изготовления плавильных тиглей, в металлургии, облицовки панн для получения алюминия, в ядерных реакторах (замедлитель нейтронов), в электротехнике (электрощетки в моторах и др.). Современная техника широко использует и другие углеграфитовые материалы. Графитовое волокно, соединенное полимером, о(5разует композиционный материал малой плотности (р 2 г/см ), ио прочности значительно превосходящий сталь. Из этих материалов делают детали самолетов и ракет. [c.366]

Исследованиями зарубежных и отечественных ученых усгановлено, что эксплуатационные свойства углеродных материалов находятся в прямой зависимости от структуры и, в частности, кристаллической структуры нефтяных коксов. При высокотемпературной обработке нефтяных коксов при прокаливании и графитации происходит целый ряд физико-химических превращений, в результате которых несоверщенный по своей структуре кокс перестраивается в кристаллический материал с трехмерно упорядоченной структурой. Особый интерес представляет перестройка тонкой кристаллической структуры, так как многообразие переходных форм углерода, многообразие свойств углеграфитовых материалов определяется сочетанием углерода в различных гибридных состояниях с разным типом углерод-углеродных связей, а также надмолекулярной структурой, определяемой ориентацией графитовых слоев и степенью их совершенства. [c.117]

Чистые и особо чистые углеграфитовые материалы достаточно широко используется как при научных исследованиях, так и в промышленном производстве. Необходимая степень чистоты используеых материалов определяется конкретными условиями их применения и может бьггь достигнута методами термической или термохимической (ТХО) очистки. В частности, используемые для эмиссионных исследований спектральные углеграфитовые электроды различных марок могут быть получены только с использованием ТХО, предполагающей термообработку при температуре до 2700-3000°С в хлоро-фторной среде. Известно, что степень ТХО в значительной степени определяется скоростью диффузионных процессов в объеме очищаемого материала, в том числе скоростью обратной диффузии примесей в очищенный материал из окружающей среды в процессе охлаждения (так называемое обратное загрязнение). Таким образом, варьируя условия проведения ТХО, можно получить углеграфитовые материалы с различной степенью чистоты. [c.104]

На базе концепции деформационного герметизатора разработаны герметизирующие материалы на основе гидрофобизированного графита и олигомерного связующего. Применение углеводородных и фторсодержащих олигомеров в качестве матрицы позволило существенно увеличить прочностные характеристики композита и стойкость к воздействию термоокислительных сред. Формирование на поверхности изделия олигомерного слоя повыщаст гидрофобность композита и способствует формированию устойчивых слоев переноса на рабочей поверхности сопряженного металлического контртела. Разработаны составы герметизирующих материалов с упрочняющими фрагментами углеграфитовых и етеклянных волокон с активированной поверхностью. Рещена задача расчета напряженно-деформированного состояния полосы из углеродного материала в зависимости от типа, содержания и пространственной ориентации армирующих волокон. Получены аналитические зависимости для определения напряжений в заданном сечении армированного композита. Разработаны составы модифицированных материалов на основе гидрофобизированного фафита с заданным сочетанием прочностных (Оаж, о ) и деформационных (ц, 8) характеристик. Для обеспечения надежной герметизации запорной арматуры предприятий нефтехимического комплекса разработаны уплотнительные комплекты для всей номенклатуры применяемого оборудования. Уплотнительные комплекты обеспечивают стабильную эксплуатацию запорной арматуры при температуре эксплуатации рабочей среды до 773 К, при давлениях до 50 МПа в течение не менее 10000 часов без специального обслуживания. [c.173]

Общеизвестна роль связующего в качестве вещества, адгезионно скрепляющего частицы углеродных цорошков. Толщина прослойки и пористая структура образующегося кокса, а также характер усадочных изменений при спекании и графитации оказывают значительное влияние на формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов. Все это определяется химическими и физико-химическими параметрами связующего. Например, выход кокса находится в тесной связи со степенью ароматизации связующего. Очевидно, что условия взаимодействия порошков и связующего не имеют аналогии с эффектом нацолнения полимеров, несмотря на кажущееся сходство. В последнем случае наполнители предназначены для изменения в заданном направлении свойств полимера, являющегося основой материала. В углеграфитовых же композициях основная роль в формировании структуры и свойств принадлежит порошковым компонентам, которые, естественно, нельзя назвать наполнителями. [c.121]

Разработанные в настоящее время неразрушающие методы контроля прочности основываются на измерении затухания ультразвуковых колебаний в образцах. Частота колебаний связывается различными корреляционными зависимостями с прочностными свойствами, определяемыми при разрушении образцов, например, с пределом прочности при сжатии. Для различных технологических однородных групп углеграфитовых материалов, полученных по электродной технологии, предел прочности при сжатии и измеренный по частоте поперечных ультразвуковых колебаний динамический модуль упругости, как видно из рис. 25, прямо пропорциональны [47] а= еЕ. При этом значения прочности и модуля упругости нанесены без приведения к нулевой пористости, поскольку в обоих случаях учитывающие пористость коэффициенты равны [33] испытания проведены при комнатной температуре. Влияние совершенства кристаллической структуры материала в первом приближении не сказывается на величине е. Экспериментальные точки, соответствующие образцам обработанного при различных температурах полуфабриката ГМЗ, группируются вдоль общей прямой, хотя и с заметным разбросом. Многократное уплотнение пеком при получении материала существенно повышает его относительную деформацию. Наибольшая ее величина -у материалов на основе непрокаленного кокса. Различие учитывающих пористость указанных коэффициентов для материалов, прошедших термомеханическую обработку, определило нелинейный характер связи модуля с прочностью у отличающихся плотностью образцов, и здесь [c.69]

Возрастающие т1ребования к качестау углеграфитовых изделий ставят перед исследователями ряд задач, направленных на всестороннее изучение свойств сырьевых матери алов, среди которых важную роль играют связующие материалы. В нашей стране для производства углеграфитовых материалов применяют пек с температурой размягчения 348—353 К, определенной по методу кольцо и шар . [c.65]

Цель настоящей работы — изучение влияния различных фракций наполнителя и их соотношений на качество углеграфитового материа-ла. Для исследований использованы узкие фракции смеси пиролизного й крекингового коксов, применяемые в производстве ниппельного графита с размерами зерен 1,25—2,5 0,5—1,25 0,315—0,5 0,16—0,315 0,09—0,16 0,071—0,09 0,0—0,071 мм. На основе указанных фракций составлены трехфракционные композиции, которые приняты в качестве объектов исследования. Содержание фракции 0,0—0,071 мм для всех композиций задавалось постоянным в размере 40 масс. %. Вторым обязательным компоненттом всех исходных шихт была фракция с размером зерен 1,25—2,5 мм. В качестве третьего компонента в шихту добавляли одну из промежуточных фракций в интервале 0,071—1,25 мм. Содержание промежуточной фракции (и соответственно фракции 1,25—2,5 мм) варьировали в пределах 10—50 масс. %. В ряде композиций количество промежуточной фракции было одинаковое и равно 20%, но при этом менялся размер зерна. [c.135]

Изучено влияние различных фракций наполштетя и их соотношеяия на качество углеграфитового материала. Определены механические свойства полученных композиций графита. [c.159]