Углеродные волокна карбоволокна

В ряде случаев, в том числе и в теплозащитных конструкциях целесообразно сочетать в пластике углеродные волокна с жестки ми волокнами бора. Показатели прочности при растяжении и из гибе при 20 и 530 °С таких материалов приведены в табл. .8 Из этих данных видно, что введение борных волокон в низкомо дульный карбоволокнит, используемый для теплозащиты сопел [c.231]

Углеродные волокна (карбоволокна) получают высокотемпературным пиролизом органических волокон в инертной среде. Нагревание ведут до тех пор, пока в результате отщепления атомных группировок от основных цепей не образуются волокна, состоящие из графита. В качестве сырья используют целлюлозные, полиакрилонитрильные волокна, волокна из смол и пеков. Важной операцией в производстве карбоволокон является вытяжка, в результате которой достигается ориентация плоскостей кристаллов вдоль оси волокна. Благодаря этому удается получить высокопрочные и высокомодульные волокна. Такие волокна при низкой плотности (около 1500 кг/м ) имеют высокую прочность при растяжении (ор = 300 МПа). Они обладают значительной гибкостью, что позволяет получать с их применением прочные и нехрупкие материалы. [c.355]

Возрастание модуля упругости по мере уменьшения угла текстуры означает, что структура углеродного волокна приближается к структуре графита, обладающего металлической проводимостью в направлении гексагонального слоя. Карбоволокна, полученные при температуре не ниже 1000 °С, обладают высокой электропроводностью (более 10 Ом -см ). Для волокон, полученных из ПАН-волокна, со сформировавшейся графитоподобной структурой в широком интервале значений модуля упругости выполняется эмпирическая зависимость [12]. [c.208]

Благодаря высокой энергии связи С—С углеродные волокна остаются в твердом состоянии при очень высоких температурах, придавая композиционному материалу высокую теплостойкость. Карбоволокна отличаются от других наполнителей химической инертностью. При тепловом воздействии вплоть до 1600—2000 °С в отсутствие кислорода механические показатели волокна не изменяются. Это предопределяет возможность применения пластиков на основе углеродных волокон в качестве тепловых экранов и теплоизоляционных материалов в высокотемпературной технике. На основе карбоволокон изготавливают композиционные материалы (углепластики), которые отличаются высокой абляционной стойкостью и применяются в ракетостроении и космической технике, а также для фильтрации агрессивных сред, очистки газов, изготовления защитных костюмов и для других целей. В отличие от стеклопластиков они обладают повышенной водо- и атмосферостойкостью. [c.355]

Углеродные волокна, или карбоволокна, получают высокотемпературным пиролизом органических волокон (вискозных, полиакрилонитрильных и др.) в инертной среде. Структура и свойства углеродных волокон зависят от структуры и свойств сырья, из которого они изготовлены. Ориентация молекул в исходных волокнах в процессе пиролиза сохраняется и предопределяет структуру карбоволокна. Поэтому с увеличением степени ориентации макромолекул в первичном волокне возрастают прочность и модуль упругости углеродного волокна. Свойства образующегося волокна зависят от температуры пиролиза, достигающей 2000 °С и более. Зависимость разрушающего напряжения при растяжении карбоволокна от температуры пиролиза проходит через максимум максимальная прочность продукта достигается при температуре пиролиза 1200— 1400 °С. Модуль упругости образующегося волокна с повышением температуры пиролиза постепенно увеличивается, что объясняется приближением структуры карбоволокна к структуре графита. Изменяя режимы пиролиза, молшо получать углеродные волокна с требуемыми свойствами. [c.317]

Благодаря высокой энергии связи между атомами углерода карбоволокна остаются в твердом состоянии даже при очень высоких температурах. Они обладают высокой химической стойкостью, но под действием окислителей при повышенных температурах медленно разрушаются. В среде окислителя прочность карбоволокна остается неизменной до 450 °С, а в среде восстановителя — до 2200 °С. Углеродные волокна разрушаются под действием азотной, серной, ортофосфорной кислот, особенно при повышенных температурах. Органические кислоты и слабые растворы щелочей не разрушают их практически при любой температуре. [c.318]

Прочность и модуль упругости пластиков с однонаправленным расположением волокон в направлении армирования линейно возрастает с повышением прочности и модуля упругости волокна (рис. V.19) [36]. Основными факторами, определяющими физикомеханические свойства карбоволокнитов в изотермических условиях, являются степень наполнения, ориентация волокон в материале и свойства волокон. На рис. V.20 приведены зависимости плотности, модуля Юнга и модуля сдвига, разрушающего напряжения при растяжении и степени анизотропии упругих свойств E G). однонаправленного карбоволокнита [37] от объемной доли высоко-модульного волокна с прочностью 250 кгс/мм и модулем Юнга 30 000 кгс/мм . При наполнении карбоволокнами в виде некрученых жгутов при параллельном их расположении в пластике оптимальная степень наполнения, как и в случае стекловолокнитов, равна fiO—70 объемн.% [38, с. 23—27]. Это подтверждают кривые зависимости прочности и модуля упругости эпоксидного и кремний-органического карбоволокнитов, содержащих некрученое высокомодульное волокно, полученное карбонизацией ПАН-волокон, от степени наполнения (рис. V.21). При однонаправленном расположении волокон в виде крученых жгутов оптимальная степень наполнения выше, чем при наполнении углеродной лентой . Для [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология