Углеродные волокна
Введение
Композиционные материалы, представляют собой металлические и неметаллические матрицы (основы) с заданным распределением в них упрочнителей (волокон, дисперсных частиц и др.); при этом они эффективно используются индивидуальные свойства составляющих композиции. Композиционные материалы позволяют иметь заданное сочетание разнородных свойств: высокой удельной прочности и жесткости, жаропрочности, износостойкости, теплозащитных свойств и др. Спектр свойств композиционных материалов невозможно получить при использовании обычных материалов, ибо их применение дает возможность создавать ранее недоступные, принципиально новые конструкции [1].
Поэтому углеродные волокна (УВ), в настоящее время, являются одним из основных видов армирующих элементов, применяемых для создания высокомодульных высокопрочных композиционных материалов (КМ), основными из которых являются углепластики (УП). Углеродные волокна занимают первое место по масштабам производства среди жаростойких волокон, так как п
Содержание
Введение 3
1. Общее понятие углородного волокна, его история открытия 4
2. Типы исходного сырья для получения углеродных волокон 6
2.1 Целлюлоза 6
2.2 Полиакрилонитрильное волокно 6
2.3 Пеки 7
3. Технологии получения углеродных волокон 9
3.1 Карбонизация гидратцеллюлозного волокна 9
3.2 Получение волокон из полиакрилонитрального волокна 10
3.3 Получение волокон из пеков 12
4. Свойства и применение углеродных волокон 14
Заключение 17
Список используемой литературы 18
Список используемых источников
1. Комарова Т.В. «Углеродное волокно». Текст лекций/РХТУ им. Д.И. Менделеева,1994г.Фиалков, А. С. Углеграфитовые материалы. – М.: Энергия, 1979. – 320 с.
2. Симамура С. «Углеродные волокна». Под редакцией Э.С. Зеленского, Москва, издательство «Мир» 1987г.Красюков, А. Ф. Нефтяной кокс. М., "Химия" М., 1966 г. 264 с.
3. Мелешко А. И., Половников С. П. Углерод, углеродные волокна, углеродные композиты. – М.: «САЙНС-ПРЕСС», 2007. – 192 с.: ил.
4. http://www.polimerportal.ru/index.php/2008/11/poluchenie-uglerodnyx-volokon-i-ix-svojstva/
5. Патент №1840615 Способ получения углеродного волокна // Бондаренко В. М., Шибаева Г. А., Азарова М. Т. от 27.08.2007 г.
6. Углеродные волокна и углекомпозиты: Пер. с англ./Под ред. Э. Фитцера. – М.: Мир, 1998. – 336 с.: ил.
Причем при термообработке при 400 0С образуется плавкий пек; при термообработке при 300 0С, в присутствии кислорода воздуха, неплавкий – пригодный для карбонизации. Плавкий пек обладает хорошими волокнообразующими свойствами. Он имеет черный цвет и представляет собой смесь различных соединений. Элементарный состав пека С62Н52. При обычной температуре хрупкий, при температуре выше 150 0С – размягчается, а при температуре выше 200 0С – переходит в вязкотекучее состояние. Поэтому волокна формуют при температуре от 250 до 290 0С продавливанием через фильеры в шахту, где они охлаждаются воздухом, и принимаются на бобину. Плав пека позволяет использовать большие фильерные вытяжки, и следовательно, получать волокно приемлемого диаметра (8… 50 мкм).
Для перевода в неплавкое состояние волокно окисляется в две стадии – сначала озоном, а затем кислородом воздуха. Предварительное окисление озоном способствует повышению про