ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Систематика зависимости структуры и свойств углегоафитовых материалов от их состава Общие сведения из "Углеграфитовые материалы " Углеграфитовые материалы и изделия изготавливаются из веществ, имеющих предельно обуглероженную структуру. [c.8] Широкое разнообразие свойств рассматриваемого класса материалов определяется рядом особенностей в дисперсной и молекулярной структурах. К их числу следует отнести размеры и конфигурацию частичек, развитие пространственного упорядочения двумерных сеток углеродных атомов, кристаллографическую текстуру, микроструктуру, структуру пор, размеры контактной поверхности, химические связи как в отдельных частичках, так и между компонентами, составляющими материал. [c.8] Электронные слои 5- и р-электронов имеют различные пространственные конфигурации х-электрон шаровую и р-электрон форму объемной восьмерки. Образование связей атома углерода с другими атомами должно происходить за счет трех р-электронов и одного -электрона. Следовательно, одна из связей должна отличаться от трех других. Это реализуется путем образования четырех одинаковых гибридных электронных орбит (хрЗ-гибридизация). [c.9] Известны два вида связей между электронами. Простая ковалентная называется ст-связью, а электроны, которые ее образуют, ст-электронами. Связи, образуемые электронными облаками, располагающимися перпендикулярно плоскости молекулы, называются я-связями, а образующие эти связи электроны я-электропамп. [c.9] Три различных сочетания ст- и я-связей образуют три валентных состояния атомов углерода. [c.9] Первое валентное состояние, т. е. хрЗ-гибридизацил, соответствует четырем ст-связям, полученным при взаимодействии одного -электрона и трех р-электронов. [c.9] Исследование и количественная оценка распределения этих связей могут оказаться весьма плодотворными при изучении механизма формирования свойств углеграфитовых материалов [2-32]. [c.10] На протяжении многих лет углеграфитовые материалы изготавливаются в основном без активного, т. е. соответствующего заданному, изменения свойств структуры. Оценка достигаемых изменений проводится прямыми определениями конечных требуемых от изделий параметров. Это значительно ограничивает возможности создания материалов с новыми свойствами. Кроме того, как известно, серьезно осложняет производство большинства углеграфитовых материалов особенно электротехнического и конструкционного назначения недостаточная воспроизводимость свойств углеграфитовых изделий. [c.10] Очевидно, и об этом свидетельствует вся практика других областей материаловедения, пути повышения стабильности параметров и возможности получения материалов с новыми свойствами открываются при разработке и исследовании методов регулирования свойств структуры в заданных пределах. [c.10] В процессе формирования углеграфитовых материалов до спекания следует предполагать образование смешанных коагуляционно-конденсационных структур. Согласно классификации П. А. Ребиндера [1-1] отличительным признаком коагуляционных структур является сцепление частичек силами Ван-дер-Ваальса через прослойки среды. Средой в углеграфитовых композициях является в большинстве случаев связующее пеки и смолы, которые сами представляют собой коагуляционные системы с различной степенью развитости структуры. Конденсационные или коагуляционно-конденсационные структуры имеют химические связи между частичками при развивающейся пространственной полимеризации. Очевидно, что уже в процессах смешения углеродистых частичек с жидким связующим происходят окислительно-восстановительные взаимодействия и другие процессы, приводящие к возникновению химических связей. В дальнейшем после спекания образуются чисто конденсационные структуры. [c.11] Анализ углеродистых частичек нефтяного и пекового коксов, саж, рафинированных графитов, пирографита, графитированных волокон, используемых при изготовлении углеграфитовых материалов, показывает, что они близки но химическому составу. Несмотря на это хорошо известно, что заменить, например, графит сажей или нефтяной кокс коксом из поливинилиденхлорида не представляется возможным вследствие резких различий фактически по всем перечисленным выше показателям структуры. [c.11] Учитывая вышеизложенное, представляется весьма актуальным систематическое исследование зависимости структуры и свойств углеграфитовых композиций от их состава. [c.12] Вернуться к основной статье