Новые углеродистые материалы, (стеклоуглерод и пироуглерод) свойства и области применения
Введение
Актуальность темы. Товарные углеродные материалы представляют собой сыпучие формы порошкообразных или гранулированных химических продуктов с высоким содержанием углерода. Это весьма востребованная побочная продукция основных производственных переделов.Производятся разные марки таких материалов, отличающиеся процентным содержанием химически чистого углерода и зольных примесей. Чаще всего обозначается сочетанием МУ (материал углеродсодержащий) с числовым индексом содержания углерода. Встречаются также другие обозначения: ГИИ (графит измельченный искусственный) и ООУ (отходы обожженные угольные).Чистота углеродсодержащих материалов (зольность) считается одной из ключевых характеристик. Особо чистые используют в процессах химико-термического восстановления, в технологиях синтеза карбидов. Углеродные материалы большей зольности находят применение в металлургической отрасли (сталелитейное производство).
Содержание
Введение……………………………………………………………………………...4
1.Свойства и преимущества углеродистых материалов…………………………...6
2. Особенности Пироуглерода………………………………………………………7
3. Характерные особенности Стеклоуглерода…………………………………….10
Заключение…………………………………………………………………………13
Список источников литературы………………………………………………....15
Список источников литературы
1. Плешаков В.Ф., Ланцова С.А. // Химия твёрдого топлива. 2017. № 6. С. 135−139.
2.Свойства материалов на основе углерода в интервале температур 50−3500 К / Под ред. Ануфриевой Ю.П. М.: Изд-во НИИГРАФИТ, 2018. 200 с.
3. Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы. М.: Энергия, 2019. 320 c.
4.Шулепов С.В. Физика углеграфитовых материалов. М.: Металлургия, 2020. 336 с.
5.Щурик А.Г., Чунаев В.Ю., Чечулина Е.А. Теплофизика и структура ячеистых углеродных материалов. Материалы XVI Всероссийской научно-техн. конференции. Пермь: Изд-во Пермского нац. исслед. политехн. ун-та, 2019. С. 111−115
6.Щурик А.Г. Искусственные углеродные материалы. Пермь: Изд-во Пермского гос. ун-та, 2019. 342 с.
7.Щурик А.Г. Патент РФ № 2089494, 2018.
8.Темирханов Б.А., Султыгова З.Х., Саламов А.Х., Нальгиева А.М. Новые углеродные материалы // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 6-2. – С. 471-475;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30015 (дата обращения: 06.10.2022).
9.Мелешко А.И., Половников С.П. Углерод, углеродные волокна, углеродные композиты.- М.: Сайнс-пресс, 2007. 190 с.
10. Золкин П.И., Островский В.С. «Углеродные материалы». – М.: Металлургиздат, 2014. – 144 с
Пироуглерод - пленки углерода, образующиеся на нагретых поверхностях в результате термодеструкции углеродсодержащих веществ. Процесс образования пироуглерода можно рассматривать как кристаллизацию из газовой фазы на твердой поверхности (подложке). При t~1700°С получается двухмерно упорядоченный пироуглерод, при t>1800°C образуется упорядоченный трехмерно пирографит. Размер кристаллита определяется числом зародышей, а оно тем больше, чем выше температура, соответственно, при более высокой температуре кристаллиты мельче.В процессе разложения газообразного углеводорода образуются термодинамически устойчивые при этих температурах водород и углерод, как и в реакции сажеобразования. Экспериментально установлено, что газообразный водород значительно тормозит накопление пироуглерода, поэтому при достаточно большой длине изделия свойства поверхности пироуглерода на ней могут меняться за счет повышения концентрации Н2 в реакционной массе.Образование пироуглерода на твердой поверхности происходит одновременно с сажеобразованием, протекающим в объеме газовой фазы. Эти реакции протекают параллельно и являются конкурирующими.Существует некоторая пороговая концентрация углеводорода (~3-15 об.%), выше которой выход пироуглерода снижается, и возрастает выход сажи. Значение этой концентрации снижается с уменьшением поверхности отложения пироуглерода, увеличением времени пребывания реагента и реакционного объема. При нагревании пироуглерода до 2500°С и выше он переходит в пирографит [3].