Углеродные волокна получение

Характерной особенностью углеродного волокна, полученного из сарана, является развитая поверхность, составляющая около 770 м г при удалении из волокна саран пластификатора активная поверхность возрастает до 1000 м /г Поры размером 10—20 А образуются на стадии карбонизации волокна саран (более подробно пористость волокна рассмотрена в работе [И]). Согласно литературным данным [12], для порошка саран интенсивное образо- [c.215]

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]

Рис. 6-63. Потеря массы углерода в углеродных волокнах, полученных при 2100 и 2800 С, в зависимости от температуры и времени фторирования [6-157]. Обозначения те же, что и на рис. 6-54.

Физические свойства МСС с бромом. Электропроводность МСС с бромом имеет преимущественно дырочную природу. При образовании МСС II ступени с углеродными волокнами, полученными из паровой фазы, ее значение достигает 10 см/м. [c.280]

Внедрение СиСЬ, так же как и других акцепторных соединений, например брома, приводит к образованию МСС УВ в центральной части волокна, но не на его поверхности. Углеродные волокна, полученные из пековой мезофазы, по данным электронно-микроскопических исследований, образуют плоские слои МСС, которые располагаются радиально вдоль оси волокна. Их электропроводность и модуль Юнга находятся в линейной зависимости от межслоевого расстояния 002 исходного волокна. Чем больше эта величина, тем ниже значения электропроводности и модуля [6-78]. С повышением 002 (унижается и анизотропия д — фактора, измеренного по спектрам электронного парамагнитного резонанса. [c.317]

Внедрение в углеродные волокна, полученные из газовой фазы, хлоридов марганца, железа, меди, кадмия и палладия дает МСС УВ II ступени с пониженным в 10-20 раз электросопротивлением. Наилучшие результаты достигнуты с тремя последними хлоридами, МСС У В с ними имеют не только максимальную электропроводимость, но и лучшую сохраняемость на воздухе и в вакууме в условиях низкой влажности [6-81]. [c.320]

Особенностью углеродного волокна, полученного из паров бензола, является относительно короткое время полною фторирования, обусловленное диаметром волокон и их слоистой структурой. При этом обеспечивается фторирование углеродной матрицы с высокой степенью трехмерного упорядочения, что позволяет получить фторуглерод с антифрикционными свойствами, соответствующими материалу, синтезированному из природного графита. Рентгеноструктурные исследования [6-153] показали, что вследствие возникающих внутренних напряжений тонкая структура матрицы изменяется, что влияет на протекание фторирования во времени. [c.402]

Углеродное волокно, полученное на основе ПВС-волокна с предварительной дегидратацией в НС1, имеет прочность 90 кгс/мм и модуль Юнга 9-10 кг /мм . По механическим показателям оно превосходит углеродное волокно, изготовленное по ранее предложенному трехстадийному методу, включающему стадии окисления, карбонизации, графитации. [c.211]

Углеродные волокна можно получать с очень высокой активной поверхностью. Из волокна саран получено углеродное волокно с активной поверхностью 700—1000 м [53]. Активация водяным паром позволяет значительно повысить активную поверхность углеродного волокна, полученного на основе вискозной кордной нити. Такие волокна являются прекрасными сорбентами. При нанесении на волокно катализаторов получаются каталитические системы с очень развитой поверхностью. [c.328]

Технология производства показана на схемах (рис. 10-18). Применяются углеродные волокна, полученные из ПАН- и ГЦ-волокон, а также ткани и сетки на их основе. Так как углеродные волокнистые материалы из ПАН-волокна имеют большую плотность, их применение повышает способность материала к поглощению кинетической энергии. [c.661]

Влияние природы катализатора на образование различных форм углеродного вещества изучено в работах Установлено, что углеродные волокна образуются только на металлических катализаторах (железе, кобальте, никеле). Углеродные волокна, полученные при температурах 200-800°С на железе, представляют собой скрученные пучки волокон, на никеле [c.69]

Промышленное производство углеродных материалов было начато в США в 1958 г. На первом этапе основным видом продукции являлись углеродные ткани, которые в таком виде или в виде пластиков, полученных на их основе, применялись в качестве теплозащитных материалов. Затем почти одновременно в США на основе ВК-волокна и в Англии на основе ПАН-волокна были разработаны процессы производства высокопрочного высокомодульного углеродного волокна. При оценке волокон, вырабатываемых в опытно-промышленном масштабе, по механическим свойствам следует отдать предпочтение углеродным волокнам, полученным на основе ПАН-волокна. В связи с этим некоторые фирмы США заключили соглашения с фирмами Англии и Японии на приобретение лицензий и организацию производства высокопрочного высоко-модульного углеродного волокна с использованием в качестве ис-ходного сырья ПАН-волокна (см. гл. 3). [c.17]

Углеродное волокно, полученное при 1300"С Графитированное волокно, полученное по известному способу при 2800 °С Графитированное волокно, полученное по предлагаемому способу [c.122]

Прочность и модуль Юнга углеродного волокна, полученного из сарана, обработанного на первой стадии на воздухе, составляют 34 кгс/мм и 2800 кгс/мм соответственно если же исключить [c.216]

Способы упрочнения углеродного волокна, полученного из ПАН- ц гидратцеллюлозных волокон, в последнее время были использованы для улучшения механических свойств углеродных волокон, изготовленных из пеков [15]. С этой целью карбонизованное волокно (конечная температура обработки 1000°С) подвергалось графитации под натяжением при температуре выше 1800 С. Материал имел форму жгута толщиной 222—333 текс. Напряжение изменялось в пределах 0,9—4,5 гс/текс. Графитация проводилась в токе азота при температуре до 2500 °С со скоростью подъема 125°С/ч и выдержкой при конечной температуре в течение 3 мин. Пластическое состояние углерода и соответственно деформация волокна достигаются при температуре выше 1800 °С. Деформация волокна возрастает с увеличением температуры и напряжения (рис. 5.9). Напряжение ниже 1,8 гс/текс малоэффективно. Приме- [c.239]

В заключение следует отметить, что фенольные смолы являются перспективным видом сырья для получения на их основе углеродных волокон. К их преимуществам относятся высокий выход углерода и достаточно высокая прочность углеродного волокна, достигающая 200 кгс/мм . По структуре оно аналогично углеродному волокну, полученному из пека, т. е. относится к стеклоуглероду. В результате вытягивания удается достичь ориентации, благодаря чему увеличиваются прочность и модуль Юнга волокна. По сравнению с пеком фенольные смолы имеют существенные преимущества синтез фенольных смол проще предварительной подготовки пека, поэтому легче добиться стандартности исходного сырья кроме того, фенольные смолы не обладают канцерогенными свойствами, что необходимо учитывать при получении волокон из этих видов сырья. [c.255]

Ниже приводятся свойства углеродного волокна, полученного из лигнина [30]. [c.259]

Следует отметить, что углеродные волокна, изготовленные на основе химических волокон, характеризуются одной, только им присущей структурно-морфологической особенностью — фибриллярной структурой (см. гл. 1), свойственной химическим волокнам элементы этой структуры, хотя и в измененной форме, сохраняются в углеродном волокне. Именно поэтому углеродные волокна обладают рядом ценных свойств. Углеродное волокно, полученное из других видов сырья, является изотропным и по структуре аналогично стеклянному волокну. [c.262]

Углеродные волокна, полученные на основе ПАН-волокна, принято подразделять на высокопрочные (тип И, см. табл. 6.2) и высо ко модульные (тип I, см. табл. 6.2). Волокна типа И имеют высокую прочность, но более низкий модуль, тогда как волокна типа 1 характеризуются высоким модулем, но более низкой прочностью. [c.271]

Таблица 6.7. Стойкость высокомодульного углеродного волокна, полученного на основе ПАН-волокна, в различных средах

Эти кривые ясно показывают, что углеродные волокна, полученные из мезофазного пека, имеют много большие значения -анизотропии, чем волокна ПАН [23], вследствие уникальной способности к графитизации волокон на основе мезофазного пека. Значения -анизотропии углеродных волокон на основе ПАН насыщаются при высоких ТТО предельное значение -анизотропии для них отвечает соответствующему значению для волокон из мезофазных пеков при ТТО = 2000—2300 °С. Отмеченная особенность коррелирует с наблюдением практической идентичности электрических свойств волокон из ПАН, термообработанных при 3000 °С [20], и полученных из пеков, термообработанных при температурах, ниже 2300 °С. Эти результаты вновь подтверждают склонность к графитизации углеродных волокон на основе мезофазных пеков в отличие от волокон из ПАН. [c.203]

Текстильные материалы на основе полиакрилонитрила и сополимеров акрилонитрила выпускаются в большом объеме. Из отходов при производстве этих продуктов можно получать активные угли, содержащие азот и поэтому отличающиеся высокой адсорбционной способностью по отношению к меркаптану [19]. Вначале они карбонизируются в присутствии воздуха при 50 °С, а затем активируются водяным паром при 950°С. (В противоположность этим активным углям, углеродные волокна, полученные из полиакрилопитрила при очень высокой температуре в атмосфере инертного газа, отличаются очень незначительным содержанием азота.) [c.42]

Рис. 6.3. Гистограмма карбонизованного углеродного волокна, полученного на основе полиакрило-иитрильного волокиа курте.Г Ь фирмы ourtaulds .

Следует отметить, что низкомодульное углеродное волокно, полученное из ПВС-волокна, обладает достаточно высокими физпко-механпческимп показателями и оно может найти применение в тех же областях, что и волокна, вырабатываемые из другого сырья решающим при этом являются технико-экономические показатели. [c.212]

Ниже приведены данные [20] о влиянии молекулярного веса новолачной смолы на прочность углеродного волокна, полученного из смеси резольпой, новолачной фенолоформ альдегидной смолы и фурановой смолы [c.248]

II условий термической обработки. В углеродных волокнах обычно воспроизводится форма поперечного среза исходных волокон. Химические волокна имеют разнообразную форму поперечного среза круглую, бобовидную, фасолеподобную, изрезанную и др. Из гидратцеллюлозного волокна получается углеродное волокно со звездообразной формой поперечного среза (рис. 6.1, а) [1]. Строго круглую поперечную форму среза (рис. 6.1, б) имеют углеродные волокна, полученные из нефтяного иека, так как исходное волокно формовалось из расплавленного пека (см. гл. 5) через фильеры с круглым отверстием. Для полиакрилонитрильного волокна куртель фирмы ourtaulds (Англия), вырабатываемого по солевому способу, характерна круглая форма поперечного среза, поэтому [c.261]

Высокопрочные углеродные волокна обладают большой неравномерностью механических свойств. Типичная гистограмма 12] углеродного волокна, полученного из ПАН-волокна, приведена на рис. 6.3. Как видно из рисунка, углеродное волокно характеризуется большой неравномерностью, что является одним из недостат- [c.263]

В карбонизованном саран-углеродном волокне, имеющем большую поверхность, эффективный радиус пор г составляет 10—20 А, причем число и размеры пор уменьшаются с повышением температуры предварительного окисления волокна саран [62]. В работе [47] исследовалась адсорбция N2 при —196 °С и при —78 °С углеродным волокном, полученным из ПАН-волокна по трехстадийной схеме и в восстановительной среде. Оказалось, что удельная поверхность образцов не превышает 0,5 м г. При предварительном измельчении волокна удельная поверхность возрастает до 136 м /г, что свидетельствует о наличии в углеродном волокне большого числа закрытых пор. А. И. Бавер и сотр. [63] изучали адсорбцию на трех образцах углеродных волокон адсорбатов, различающихся по химическому составу и размерам молекул (бензол, метанол, вода, криптон, азот). В карбонизованном волокне (конечная температура обработки 1100°С), получаемом из гидратцеллюлозного волокна, содержится большое число микропор и ультрамикропор (г 4 А), в которые не проникают молекулы больших размеров. Вследствие наличия пор различного размера определяемое значение удельной поверхности углеродного волокна зависит от размеров молекул адсорба-та. Так, например, при использовании в качестве адсорбата воды удельная поверхность составила 350 м /г, а при использовании бензола — только 15 м /г. После графитации или покрытия углеродного волокна пироуглеродом происходит закупорка пор. Средний размер пор, преобладающий в волокне, равен 22 А (по воде) и 14,5 А (по азоту и метанолу). [c.282]

В качестве наполнителей могут быть использованы как порошкообразные материалы - гидроксиапатит, различные силикатные материалы, так и волокнообразные наполнители - углеродные волокна, полученные пиролизом полиакрилонитрила, и волокна на основе поли-п-фенилентерефталамида. [c.295]

Обычно углеродные материалы разделяют на два класса гомогенно графитирующиеся и неграфитирующиеся [6]. Такая классификация весьма условна, поскольку, как показано в ряде работ [7, 8], упорядочение структуры при термообработке происходит в любом углеродном материале, включая такой классический пример неграфитирующегося мапериала, как стеклоуглерод. С целью проверки этого положения термохимическим методом в качестве объектов исследования были взяты углеродные волокна, полученные на основе различных полимеров. Ими являлись углеродные волокна на основе волокон из полиакрилонитрила, гидратцеллюлозы и фенолформальдегидной смолы. Первые два вида волокон относят [1] к частично графитирующимся материалам, волокно на основе фенолформальдегидной смолы — к неграфитирующимся материалам. Температуры термообработки углеродных волокон изменялись в диапазоне 1750—3000 К- [c.80]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология