Микросферы углеродные

Получают углеродные волокна из микросфер микронного размера путем карбонизации углеводородного сырья и модификации свойств поверхности. Это новый электропроводный, химически стойкий углеродный материал. [c.54]

Для изготовления различных деталей кузова автомобилей в наибольшем объеме применяют армированные пластмассы, в производстве которых в качестве связующего используют главным образом ненасыщенные полиэфиры (в меньших количествах—эпоксидные смолы и термопласты), в качестве армирующих агентов—стекловолокно (в меньшей степени—углеродные и другие волокна). Потребление стеклопластиков в расчете на автомобиль в Западной Европе, по прогнозам, возрастет с 16 кг в 1979 г. до 73 кг в 1995 г., США — с 15 кг в 1982 г. до 20 кг в 1987 г. и 49 кг. в 1990 г. В основном возрастет потребление стеклопластиков, перерабатываемых методом реакционного инжекционного формования, и листовых формовочных материалов. В значительной мере этому будут способствовать уменьшение удельной массы стеклопластиков в результате введения в качестве армирующих агентов полых микросфер, повышение [c.72]

Микросферы, используемые в качестве наполнителей СП, могут быть стеклянными, полимерными, углеродными, керамическими, металлическими. Основные требования, предъявляемые к полым микросферам, используемых в качестве наполнителей, состоят в следующем сыпучесть, прочность, бездефектность, влаго- и химическая стойкость, гидролитическая прочность, возможность изменения гранулометрического состава и коэффициента заполнения объема в широких пределах. [c.159]

Новым типом полых наполнителей для СП являются углеродные микросферы, отличающиеся высокой прочностью, теплостойкостью и хорошей адгезией к полимерным связующим [67—72]. [c.165]

Несмотря на наличие микропор в оболочках углеродных микросфер, они являются более прочными, чем стеклянные микросферы, не содержащие подобных микродефектов. Так, при давлении газа (азота) 7 МПа разрушается 43% стеклянных и только 5% углеродных микросфер [77]. [c.165]

Рис. 73. Зависимость между кажущейся плотностью и диаметром фракционированных углеродных микросфер [78].

Для изготовления синтактных пенопластов на основе кремнийорганических полимеров используются стеклянные, керамические или полимерные микросферы и силиконовые смолы холодного отверждения [40,41, 182]. Основное назначение этих материалов— теплоизоляционные и абляционные покрытия [183]. В последнем случае исходную двухкомпонентную композицию наносят на наружную поверхность ракет методом напыления для улучшения адгезии применяют силиконовые клеи холодного отверждения [184]. Сравнительно недавно были предложены синтактные материалы на основе углеродных микросфер и силиконовых каучуков [1, 2]. [c.177]

В литературе описаны синтактные материалы (р = 400— 500 кг/м ) на основе полибензимидазолов и стеклянных или ФФО-микросфер [190—193], применяемые в качестве абляционных двухслойных материалов. Один из слоев представляет собой углеродный монолитный пластик. Для повышения механических показателей в полиимидное связующее вводят углеродные волокна. [c.178]

Углеродные СП изготавливают путем карбонизации синтактных пластиков на основе различных связующих и микросфер. В качестве таких связующих могут быть использованы полиуретаны [194], резольные [195, 196] и новолачные [77] фенолоформальдегидные и эпоксидные олигомеры [77] и др. В качестве наполнителей — стеклянные [75—77], углеродные [77], керамические [27 ] микросферы. [c.178]

Бентон и Шмидт [75] описали несколько типов углеродных СП на основе фенольных и стеклянных микросфер и связующих на основе древесной смолы, частично полимеризованного фурфурилового спирта и эпоксидного олигомера. В состав композиции вводят также отвердитель (малеиновый ангидрид) и растворители связующего (метилэтилкетон, тетрагидрофуран, ацетон) для улучшения адгезии микросфер к связующему. Например, одна из типичных рецептур композиции такова (в г) порошкообразная древесная смола — 10, фурфуриловый спирт — 10, малеиновый ангидрид — 5, ацетон — 50 мл, микросферы — 60. Композицию помещают в пресс-форму и выдерживают при 150 °С в течение 178 [c.178]

Рис. 76. Распределение объемной доли открытых ячеек по размерам г для СП на основе новолачного ФФО и углеродных микросфер при различных значениях кажущейся плотности образцов (/, 2, 5 — соответственно 130, 220 и 390 кг/м ) [77].

Стеклянные, углеродные, керамические, кварцевые и полимерные микросферы используют в качестве наполнителей и для неорганических материалов — цемента, гипса, извести и металлов [10—14]. [c.180]

Новой областью применения микросфер является изготовление облегченных армированных пластиков на основе эпоксидного связующего, стеклянных волокон и углеродных [78 ] или стеклянных микросфер [201 ]. Полученные материалы обладают помимо высокой прочности хорошими теплоизоляционными и абляционными свойствами [78]. [c.181]

Углеродные микросферы значительно улучшают механические показатели материалов, изготовленных на основе резольных и новолачных ФФО [75 ]. Свойства синтактных материалов на основе новолачных смол и углеродных микросфер приведены ниже [c.184]

Водостойкость СП на эпоксидном связующем значительно повышается при замене стеклянных микросфер на углеродные (табл. 24) [78, 117]. [c.187]

Рис. 82. Зависимость разрушающего напряжения при сжатии от температуры испытаний СП на основе новолачного ФФО и углеродных микросфер для образцов с кажущейся плотностью 250 (/) — 200 (2) кг/м [27].

Недавно в СССР налажено производство синтактных материалов повышенной термостабильности на основе фенольного связующего и стеклоуглеродных и углеродных микросфер [80, 81 ] теплостойкость этих материалов составляет 300—350 °С. Особо следует отметить высокую эрозионную стойкость таких материалов при воздействии интенсивных тепловых газодинамических потоков. [c.196]

Тип наполнителя также оказывает определенное влияние на огнестойкость материала замена любых микросфер на углеродные всегда способствует снижению горючести СП [73, 74, 77]. Карбонизованные пенопласты являются негорючими материалами [75— 77, 194—197]. [c.197]

Термический коэффициент расширения синтактных пенопластов на основе углеродных микросфер и эпоксидного связующего уменьшается с увеличением доли наполнителя и составляет для чистого связующего и материалов, содержащих 12, 25 и 50% (об.) наполнителя соответственно 55 10 , 45 10 , 37 10 и 13 10" 1/°С. Существенно, что эти значения не меняются при повышении температуры образцов до 370 °С [79, 253], что особенно важно при использовании данных материалов в качестве теплоизоляции в условиях резко изменяющихся тепловых нагрузок. При замене эпоксидного связующего на фенольное (новолачного типа) термический коэффициент расширения становится еще ниже и составляет (при р = 200—300 кг/м ) 7-10 1/°С [77]. [c.197]

Поскольку материалы на основе углеродных микросфер отличаются низкой кажущейся плотностью, то их коэффициент теплопроводности значительно ниже коэффициента теплопроводности других синтактных пенопластов и составляет 0,049—0,064 Вт/(м К) при р = 200—300 кг/м" [77]. [c.197]

Рис. 83. Зависимость коэффициента теплопроводности углеродных СП на основе ФФО и фенольных микросфер от температуры и кажущейся плотности 1, 2, 3, 4 — соответственно 250, 300 и 350 кг/м ) [197].

Введение углеродных микросфер позволяет получать СП с необычайно низким для данных материалов удельным объемным электрическим сопротивлением. Так, для связующих на основе новолачных ФФО этот показатель составляет (в зависимости от доли наполнителя) 0,02—0,50 Ом-м [77], что более чем на 10 порядков ниже электрического сопротивления материалов на том же связующем, но содержащих стеклянные микросферы. [c.199]

Отличительной особенностью материалов на основе углеродных микросфер и силиконовых каучуков является экспоненциальная зависимость удельного объемного электрического сопротивления от температуры при 20 °С — 0,08 Ом-м, при 60 °С — 0,2 Ом-м, при 95 °С — 200 Ом-м [253]. Таким образом, исполь- [c.199]

Для современной нефтепереработки и нефтехимии характерно образование мало- и многотоннажных относительно высокоароматичных продуктов, состоящих из углеводородов и гетероорганических соединений гудронов, крекинг-остатков, асфальтов, тяжёлых смол пиролиза, смолистых кубовых отходов производств фенола, ацетона, алкилбензолов и т.д. Эффективное использование этих побочных продуктов, в частности, путём переработки в ценные, экологически безвредные материалы, продукты и изделия, до сих пор остаётся одной из актуальных проблем. Существенно, что при выборе направлений и технологий использования остаточных гфодуктов часто упускается из виду или игнорируется экологическая опасность, которую представляют, с одной стороны, вновь создаваемые технологии, а с другой стороны - токсичность, канцерогенность и другие отрицательные свойства остатков и продуктов, образующихся в процессе их применения. В этом аспекте одним из эффективных направлений использования нефтяных остатков и смолистых отходов нефтехимии является производство традиционных и новых углеродных материалов ( прокаленные нефтяные коксы, углеродные волокна и микросферы, графит и т.д.), прак- [c.114]

Пеки с Т кт. 180...250°С и коксуемостью 60...80% используются как сырьё для пропзиодства углеродных волокон и микросфер, антифрикционных углеродных материалов, формованного кокса и как спекающие добавки к каменным углям п )п получении металлургического кокса. Ещё более высокоплавкие пеки (полукоксы) с выходом летучих 14...20% находят применение в произ1юдстве электроэрозионного графита [40,60.87,93...96,99, [c.121]

Доля волокнистых наполнителей в термопластах составляет 15—40%, в реактопластах — 30—80%. Из волокон органической природы используются целлюлозные, полиакрилонитриль-ные, на основе ароматических полиамидов (фенилон, кевлар),, ароматических полиимидов (аримид-ПМ) из неорганических волокон — стеклянные, асбестовые, керамические, нитевидные-монокристаллические. Наполнители в виде зерен (гранул) представлены полыми сферами из стекла и полимеров, углеродными микросферами. Листовые наполнители (бумага, ткани, шпон,, сетки, холсты), как правило, служат основой для получения слоистых пластиков из термореактопластов. [c.59]

Углеродные микросферы марки СагЬозрЬегез, изготавливаемые в США путем карбонизации ФФО-микросфер марки ВЛО при 900 °С в среде инертного газа, имеют диаметр 5—150 мкм (средний диаметр 40 мкм), толщину стенок 1—4 мкм и насыпную плотность 130—140 кг/м [73—76]. В Японии налажен промышленный выпуск четырех типов углеродных микросфер марки Кге-сазрЬеге, содержащих не менее 95% углерода и получаемых карбонизацией в инертной среде при 800—1100 °С микросфер на основе древесной смолы (пеков) (табл. 21) [77]. [c.165]

Таблица 21. Свойства углеродных микросфер Кге а рЬеге

Наряду с микросферами для изготовления СП применяются полимерные [120, 121], неорганические [122] и углеродные [721 макросферы размером более 1 мм с насыпной плотностью 220— 500 кг/м . Смеси микросфер и макросфер позволяют снизить кажущуюся плотность конечных изделий, хотя в общем случае удельная прочность таких материалов ниже, чем прочность изделий, изготовляемых с применением микросфер [2, 27, 123]. [c.166]

Рис. 71. Влияние содержания (С) и диаиетра7(0) углеродных микросфер на консистенцию (Л и кажущуюся плотность (2) синтактных материалов на эпоксидном связующей [78] (области А п Б — соответственно прессовочные и заливочные композиции).

Синтактные материалы изготовляются как на основе новолачных, так и резольных олигомеров холодного отверждения [33, 69, 121, 122, 143, 159, 178—181]. В последнем случае технология их изготовления ничем не отличается от технологии синтактных пенопластов на эпоксидных связующих. В качестве наполнителей используют стеклянные, фенольные, углеродные, полистирольные [116] и полиакрилонитрилвинилиденхлоридные [115] микросферы. [c.177]

Карбонизация СП сопровождается превращением первоначально закрытоячеистой структуры в открытоячеистую. Размер и доля образуемых микропор в значительной степени зависят от однородности размеров и формы наполнителя. Так, для углеродных СП на основе новолачных ФФО и углеродных микросфер КгесазрЬеге наблюдается достаточное узкое распределение по размерам открытых пор в объеме материала (рис. 76) [77]. [c.179]

Рис. 75. Влияние давления прессования на разрушающее напряжение при сжатии углеродных пенопластов на основе составного связующего (древесная смола — фурфуро-ловый спирт — малеиновый ангидрид) и фенольных микросфер (75 ].

Замена в исходной композиции фенольных микросфер на углеродные уменьшает усадку и потери массы конечного материала при его карбонизации [75, 77]. Однако прочностные показатели последних ниже, по-видимому, из-за ослабления адгезионной связи между связующим и карбонизованным наполнителем (по сравнению с некарбонизованным) [75, 224]. Ниже приведены некоторые свойства синтактных материалов на основе фенольного связующего и фенольных микросфер [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология