Свойства углеродных волокнистых материалов

Углеродные волокна являются в настоящее время одним из наиболее перспективных волокнистых материалов технического назначения [1]. Процесс их получения связан с термообработкой исходных волокнистых материалов в контролируемых условиях, В ходе термообработки до температур 1400—1600 К из материала удаляются практически все гетероатомы (процесс карбонизации) и при дальнейшем повышении температуры происходит упорядочение структуры углеродного волокна. Для этого класса материалов наиболее совершенной по структуре и термодинамически устойчивой формой является графит. Поэтому совер- иенство структуры углеродных материалов оценивают по степени приближения к структуре графита. Однако идеальная структура монокристалла графита не достигается даже в хорошо графитирующихся материалах при оптимальных температурах графитации (до 3300 К) Рстественно, что свойства углеродных материалов должны заметно зависеть от глубины протекания процесса графитации, что, в свою очередь, определяется химическим строением исходного материала, условиями протекания стадий пиролиза и карбонизации и, прежде всего, конечной температурой их термообработки. [c.79]

Свойства пластиков с твердым наполнителем определяются не только степенью наполнения и природой наполнителя и связующего, но также формой, размером и взаимным расположением частиц наполнителя. Высокая прочность материала достигается применением волокнистого наполнителя. Пластики, содержащие волокнистый наполнитель (органические, стеклянные, кварцевые, углеродные, борные волокна), названы волокнитами. Изменяя длину волокон и их взаимное расположение в связующем, меняют свойства материала и придают ему различную степень анизотропии. В тех случаях, когда удается расположить волокна в материале так, чтобы было обеспечено максимальное упрочнение в направлениях главных напряжений в нем, наполнитель выполняет функцию армирующего компонента — армированные пластики. [c.7]

Целью работы являлось исследование влияния кремнийор-ганических добавок на процесс пиролиза вискозного волокнистого материала и на физико-механические свойства углеродного волокнистого материала на основе гидратцеллюлозы. [c.59]

На основе полученных данных установлен положительный эффект влияния кремнийорганических добавок на процесс пиролиза волокнистого материала на основе гидратцеллюлозы, который обеспечивает высокий показатель прочности, а также улучшение других физико-механических свойств за счет образования на поверхности углеродного волокнистого материала зЮа — полимера. [c.59]

Процесс получения углеродных волокнистых материалов состоит из трех стадий окисления, карбонизации и графитации. Свойства материала, полученного на промежуточных стадиях, оказывают большое влияние на физико-механические показатели конечного продукта. Эти три стадии тесно связаны, поэтому в ряде случаев возникает необходимость одновременного рассмотрения закономерностей процессов, протекающих на разных стадиях, в их взаимной [c.134]

Состав и свойства. Волокнистые наполнители (напр., стекловолокно, асбест, синтетич. и углеродные волокна) в значительно большей степени упрочняют материал, чем дисперсные, вследствие образования собственных структур, выполняющих роль [c.363]

При обработке комплексных нитей или тех же нитей в форме тканей пиролитические процессы протекают в каждой элементарной нити, поэтому элементарная нить является отдельным самостоятельным объектом. В этом состоят специфика и отличие термической обработки волокна от термической обработки массивных образцов, в которых физико-механические процессы происходят в большом объеме материала. Именно потому, что каждая элементарная нить является самостоятельной единицей материала, удается сохранить форму волокна и получить углерод в волокнистой форме с присущими ему специфическими ценными свойствами. В свою очередь нити построены из фибрилл. Можно допустить, что в элементарной нити каждая фибрилла также является частью материала, в которой по крайней мере на ранних стадиях протекают все процессы превращения органического волокна в углеродное волокно. [c.182]

Для получения углеродных волокнистых материало-з (У ВМ) на основе целлюлозы с заданными физико-механическими характеристиками большое значение имеет изучение кинетики процессч низкотемперат урной карбонизации (ииролиза) целлюлозных материалов (ЦМ) до темшературы 673—723К, поскольку в этом температурном интервале происходит коренная перестройка структуры и закладываются основные свойства УВМ. [c.98]

Итак, среди органических волокнистых материалов для изготовления углеродных волокон наиболее широко используются вискозное и полиакрилонитрильное волокна. Это не исключает целесообразности изучения карбонизации других типов химических и природных волокон, так как только на основании обобщения огромного экспериментального материала можно создать теоретические основы этого нового и важного производства, а также выявить неиспользованные потенциальные возможности улучшения комплекса физико-механических свойств углеродных в.олокон. [c.225]

Сорбционные методы с использованием углеродных материалов нашли широкое применение для очистки сточных вод от органических примесей, что позволяет решить ряд экологических проблем. Одним из факторов, регулирующим сорбшюнный процесс, являегся потенциал углеродного материала. Это позволяет подбирать условия извлечения примесей из растворов и восстановления поглотительной способности сорбента. В связи с этим изучены электрохимические свойства различных типов углеродных волокон (ткань, войлок, жгут). Показано, что по сравнению с фанулированными углями, волокнистые материалы являются более перспективными электродами, так как поляризуются более равномерно. Доказано также, что в отличие от тканей и войлоков, жгутовое волокно заряжается более эффективно. [c.208]

Во избежание влияния материала реакционного пространства На результаты исследований все опыты на выше перечисленных катализаторах были проведены в реакторе из кварцевого стекла, так как оксид кремния не проявляет каталитических свойств в отношении реакции образования углеродного вещества. На практике стенки реактора выполняют Из различных марок стали. Поэтому исследовано влияние таких материалов, как сталь Mapkrt Ст.З и нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т на процесс образования углеродных отложений на никелевом катализаторе. Установлено , что вЫход углеродного вещества зависит от присутствия в реакционном пространств материалов, в состав которых входят атомы железа. При добавлении к обычной порции никелевого катализатора такого же количества стали Ст.З Массовый выход углеродного вещества из пропана снижается с 1950 (на нИкеле) до 400%, а при добавлении нержавеющей стали I2X18H10T - снижается до 800% (в массовых процентах на исходную навеску катализатора). Таким образом, наибольшее замедление процесса образования волокнистого углеродного вещества отмечается при добавлении стали марки Ст.З, а наименьшее - при [c.72]

Во избежание влияния материала реакционного пространства на результаты исследований все опыты иа выше перечисленных катализаторах были проведены в реакторе из кварцевого стекла, так как оксид кремния не проявляет каталитических свойств в отношешт реакции образования волокнистого углеродного вещества (рис.3.6., З.7., З.8., табл.10.). [c.48]

Из результатов исследования термокаталитичеррого разложе(1ия газообразных углеводородов видно, что выход, структура и свойства образующегося в этом процессе волокнистого углеродного вещества и состав водород- или олефинсодержащего газа зависят от технологических факторов. Таким образом, можно получать водород- или олефинсодержащий газ и углеродное вещество волокнистого строения с заданными и воспроизводимыми свойствами, что позволяет стандартизировать этот материал и разработать технологию его пол) чеиця. [c.100]

Большой интерес представляет применение химических волокнистых материалов для фильтрования крови. Стеклянные и металлические сетки, заменившие многослойные марлевые фильтры, позволили улучшить качество переливаемой крови. Более полную фильтрацию обеспечивают применяемые в настоящее время тканые материалы из полиамидных или нержавеющих стальных нитей, трикотажные фильтры из полиамидных мононитей, а также многослойные композиционные материалы, сочетающие свойства трикотажных, тканых и нетканых материалов. Для их изготовления используют полиэфирные и полиамидные нити. Нанесение кремнийорганического полимерного покрытия повышает тромборезистентные свойства фильтровального материала. Перспективны в этой области также углеродные, фторуглеродные и поливииилспиртовые нити. [c.315]

Б. качестве армирующих наполнителей в настоящее время широко используются металлические и металлизированные углеродные волокна, фелт-металл, нитевидные кристаллы, фольга, спеченные методами порошковой металлургии пористые металлические каркасы. За последние >5—10 лет в нашей стране и за рубежом разработан ряд металлополимерных материалов, армированных волокнами с различными механическими свойствами (борными, стеклянными, металлизированными углеродными и др.), что позволило значительно повысить модуль упругости, износостойкость, ударную вязкость и прочность этих материалов. Одно из новых оригинальных направлений регулирования свойств металлополимерных материалов — создание нолиматричных систем или систем в которых слои волокнистого композиционного материала чередуются со слоями фольги, что позволяет регулировать степень анизотропии свойств материала, улучшать его характеристики. Изменением направления армирования волокон в различных слоях композиционного материала регулируются его свойства в плоскости армирования [3]. [c.81]