Композиционные материалы системы углерод

реклама
Композиционные
материалы
системы
углерод-углерод.
[электронный ресурс]. Методическое
пособие к самостоятельной работе
студентов. СПб.: СПГУТД. – 2006.
Лысенко
А.А.,
Грибанов
А.В.,
Тарасенко А.А., Лысенко В.А.
Методические указания являются
пособием
студентам
4-5
курса
(специальности 280200) для усвоения
базовых понятий по получению и
свойствам
одного
из
наиболее
перспективных современных материалов
– углерод-углеродных композитов.
Пример текста:
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
СИСТЕМЫ УГЛЕРОД-УГЛЕРОД
Композиционные материалы системы углерод-углерод впервые были
созданы в начале 60-х годов прошлого столетия одновременно с появлением
высокопрочных углеродных волокон. Способ
получения волокон из углерода – неплавкого и
нерастворимого вещества – подсказан впервые
Эдисоном и Сваном [1]. Им удалось, нагревая
органические волокна в определенных условиях,
не разрушать их, а превращать в углеродные.
Рисунок 1. Расположение волокон в УУКМ
Этот же принцип был использован в конце
пятидесятых
годов
прошлого
века,
когда
независимо друг от руга, в СССР, США и Японии развернулись
исследования, положившие начало созданию промышленности углеродных
волокнистых материалов (УВМ) [2]. За прошедшие годы в качестве
исходного сырья для этих целей были испробованы практически все
промышленные, а так же ряд специально полученных волокон. Однако
большинство из них не удовлетворяло предъявленным требованиям,
основные из которых – неплавкость или легкость ее придания, выход
готового волокна и его высокие показатели.
Углерод-углеродные
материалы
(УУКМ)
композиционные
содержат
углеродный
армирующий элемент в виде дискретных
волокон, непрерывных нитей или жгутов,
войлоков, лент, тканей с плоским и объемным
плетением, объемных каркасных структур.
Волокна располагаются хаотически, одно-,
Таблица 1. Сравнительные
механические свойства материалов
двух- и трехнаправленно, принципиальные
схемы
расположения
волокон
в
УУКМ
представлены на рисунке 1.
Углеродная матрица объединяет в одно целое армирующие элементы в
композите, что позволяет наилучшим образом воспринимать различные
внешние нагрузки. Определяющими факторами при выборе материала
матрицы являются состав, структура и свойства кокса.
К
числу специальных свойств КМУУ
относится
коэффициент
низкая
пористость,
термического
низкий
расширения,
сохранение стабильной структуры и свойств, а
также размеров изделий при нагревах до
График 1. Температурные зависимости
удельной прочности при растяжении
различных материалов
2000С и охлаждении, высокие механические
свойства (таб.1, граф.1), а также хорошая
электропроводность. Основное применение КМУУ находят в изделиях,
которые работают при температурах выше 1200 С.
Перечисленные преимущества КМУУ позволили успешно их применять в
качестве тормозных дисков в авиационных
тормозах, соплах ракетных
двигателей, в защитных накладках крыльев космических челноков, прессформах, тиглях, роторов турбин, труб высокого давления, для подшипников
скольжения, уплотнений и т.д. Особо надо отметить повышающийся интерес
на использование КМУУ в электротехнике.
Скачать