Материалы углеродными

Плотность углеродных волокон колеблется в пределах 1,6— 2,0 г/см . Для армирования композиционных материалов углеродные волокна выпускают в виде нитей, лент (ЛУ-1, ЛУ-2 и др.) и тканей. [c.39]

На рис. 1.1 представлена классификация искусственных углеродных материалов, которые, по мнению автора, представляют интерес для использования в качестве автоэлектронных катодов. Эта классификация в достаточной степени условна. Основные группы материалов углеродные волокнистые материалы, массивные материалы различной технологии, композиционные материалы, пленки. [c.7]

В формулу (3.24) входит коэффициент катодного распыления углеродного волокна S, от определения которого при различной энергии и массе распыляющих ионов может в несколько раз измениться значение срока службы L. Если предположить, что материал волокна соответствует природному графиту, имеем для S значения от 0,06 атом/ион при бомбардировке ионами Аг " с энергией 200 эВ до 0,7 и 1,5 атом/ион при бомбардировке ионами s с энергиями соответственно 2 и 5 кэВ [180, 181]. Как видим, выбор коэффициента S сильно влияет на определение срока службы. Возьмем для наших оценок значение S = 0,7 атом/ион, отметив, что отсутствие точных данных по распылению материалов углеродных волокон ионами остаточных газов требует специального исследования для определения S. [c.119]

Среди полимерных материалов, армированных непрерывными волокнами, углепластики - одни из наиболее перспективных. В настоящее время для получения армированных пластиков используются, как известно, не только углеродные волокна. Уже продолжительное время применяются борные волокна, которые по сравнению с углеродными волокнами обладают большей жесткостью. Арамидные волокна, с появлением которых изменились наши представления о свойствах органических волокон, имеют значительно меньшую плотность, чем углеродные волокна. Волокна из карбида кремния и оксида алюминия весьма стойки к воздействию высоких температур. Поэтому углеродные волокна используют тогда, когда они могут успешно конкурировать по свойствам с другими волокнами. Недостатки материалов на основе углеродных волокон можно компенсировать, используя гибридные армированные пластики, которые получают путем сочетания в одном материале углеродных и других типов волокон. Таким образом, при создании современных композиционных материалов применяют дифференцированный подход к выбору волокон или их комбинаций. [c.263]

Для изготовления разовых форм наибольшее распространение получили формовочные смеси, в которых в качестве огнеупорной основы применяют следующие материалы углеродные — графит, кокс, пироуглерод и др. [c.249]

Примером наиболее устойчивого к тяжелым условиям эксплуатации полимерного фрикционного материала является ретинакс, получаемый методом горячего прессования композиции из асбеста, молотого барита, латунной стружки и фенолоформальдегидной смолы и работающий до температур поверхности трения 600 °С. Еще более устойчивыми в сверхтяжелых условиях эксплуатации являются композиционные фрикционные материалы на основе углеродных материалов — углеродных волокон, графита и термостойких смол. Они способны работать в весьма тяжелых условиях в паре как с металлическим контртелом, так и с углеродной парой. [c.795]

Наилучшей химической стойкостью по отношению к титану обладают формы на основе углеродных материалов. Они нашли широкое применение в промышленности. Углеродные формовочные смеси на основе технического углерода (сажи) и графита применяют для изготовления набивных, прессованных и оболочковых форм, получаемых по выплавляемым моделям. [c.314]

Среди современных конструкционных материалов важное место занимают материалы на основе углерода искусственные графиты различных марок, углепластики, углерод—углеродные композиты. Томограммы на рис. 23 й 24 иллюстрируют возможности- со- [c.457]

Композиционные материалы также могут быть подразделены на несколько групп в зависимости от вида применяемой арматуры и связующего. В качестве арматуры для изготовления пространственно-армированных материалов широко применяют обычные и высокомодульные стекловолокна. Для этих же целей используют высокомодульные углеродные волокна, причем преимущественно для изготовления материалов 2—4-й групп, применяемых для создания несущих нагрузку тепловых экранов летательных, космических и глубоководных аппаратов [90, ПО, 122]. Для создания указанных групп пространственно-армированных композиционных материалов могут быть использованы и другие виды высокомодульных волокон, что обусловливается назначением и условиями их работы ]15, 97, 116, 124, 125]. [c.12]

Рис. 2.18. Зависимость относительного значения прогиба пластинки от приведенной нагрузки при трехточечной схеме нагружения стеклопластиков, образованных системой двух нитей (/, 3, Л) угле-род-углеродных материалов, образованных системой трех нитей 4)] стеклопластиков, образованных системой трех нитей ,2, б). Углы искривления волокон основы 6 к оси X и вырезки образца по отношению к основе следующие

Упругие характеристики (ГПа) материалов, образованных системой трех нитей, из кварцевых и углеродных волокон [c.151]

Углерод-углеродные композиционные материалы [c.168]

Другой способ получения материалов углеродное волокно—диэлектрик состоит в использовании специальных полимеров, совместимых с вакуумным производством. Такой способ целесообразно использовать при изготовлении конкретных автокатодных структур (рис. 1.35) [92—94]. Пучки углеродных волокон (чистые или в покрытие металлом, например, в никелевых трубках) (J) вручную монтируют во фторопластовую оправку ( ). В этом случае шаг волокна трудно получить менее 1 мм. [c.58]

Композиционные материалы (КМ). Самым распространенным композитным материалом является железобетон, широко используемый в строительстве. В нем металлические стержни являются армирующими наполнителями, а бетон связующим компонентом - матрицей. В машиностроении используются композиционные материалы, в которых связующими компонентами являются металлы (МКМ), керамика (ККМ), полимеры (ПКМ). В данном разделе рассмотрены вопросы сварки МКМ. В качестве наполнителей в металлических композитах используют сплавы алюминия, магния, меди, никеля, тит)ана и т.д. В качестве армирующих материалов - высокопрочные материалы углеродные, борные, карбидокремниевые волокна, нитевидные кристаллы, металлическую проволоку. Армирующие материалы в композитах находятся в виде частиц различной дисперсности (дисперсионно-упрочненные ДУКМ), волокон длинной или короткой резки или слоев (рис. 15.1). [c.547]

Объемное содержание в армн> рующем материале углеродных и арамидных волокон ность пре растяжо ВИИ о+ при сжатии 0 при сдвиге т (испытания короткой балки) [c.64]

Внутри каждой in3 перечисленных груип композиционные материалы можно классифицировать различными способами по виду материала компонентов, их размерам, форме, ориентировке, а также по назначению или методу получения. Например, волокнистые материалы по виду матрицы делят на металлические, полимерные и керамические по виду волокон —на материалы, армированные проволокой, стеклянными, борными, углеродными, керамическими и другими волокнами или нитевидными кристаллами по размерам волокон — на материалы с непрерывными или короткими (дискретными) волокнами по ориентировке волокон — на материалы с однонаправленными или ориентированными в двух и более направлениях волокнами. [c.635]

Применяют yrjiepoiiibie графитиронан-ные материалы (ЛГ), углеродные обожженные (АО), лучик- воспринимающие удары, но менее теплопроводные, и углеродные графитированные, пропитанные баббитом или сплавом меди и свинда, с повышенной несун1,ей способностью, [c.381]

Дальнейшее развитие физико-химии углеродных кластеров и получения фуллеренов, фуллеритов и фуллероидов будут способствовать созданию новых материалов с особыми физико-химическими свойствами и улучшению механических свойств конструкционных материалов [21]. В этой связи большой интерес представляют результаты недавних исследований, выявившие наличие в структуре железо - углеродистых сплавов фуллереновых комплексов на основе Qo- [c.214]

Карбонизация органических веществ и материалов является объектом многолетних, постояшю расширяющихся и углубляющихся исследований, проводимых как в аспекте создания, производства и применения углеродных [c.145]

Нефтяные пеки получают из жидкого углеводородного сырья нефтяного происхождения и широко применяют в метадлургии, электроэнергетике и. других областях при изготовлении различных углеродных материалов. Химический состав нефтяных пеков сложен я момсег включать в себя до нескольких тысяч индивидуальных соедиигнн) . Большую долю занимают соединения ароматического и нафтенового рядов. [c.200]

Долее, поистинс фпнтастичес1сие перспективы могут раскрыться при создании материалов на базе замкнутых углеродных молекул (фуллеренов). Их массовое произподство при развитии самоорганизующихся технологий позволит создавать [c.4]

Анизотропия прочности. Выше рассмотрены случаи разной сопротивляемости разрушению материалов при растяжении и сжатии. Однако эти свойства материалов часто зависят от ориентации направлений главных напряжений по отношению к некоторым характерным для данного материала направлениям. Например, в стеклопластиках и им подобных армированных материалах, в которых в относительно мягкой матрице (пластик, металл) уложена с данной системой ориентации относительно жесткая арматура (стекловолокно, борволокно, углеродные усы и т. п.), прочность на разрыв в направлении армирования существенно выше прочности на разрыв в перпендикулярном направлении. В то же время прочность [c.170]

Кроме материалов, приведенных в табл. 1.8, используют и другие высокоэффективные композиционные материалы на основе фторопласта-4 и фторопласта-40, содержащие от 5 до 40% углеродного волокна, до 15% бронзы, никеля, кобальта, дисульфида молибдена, графита и других элементов. Важное значение имеет не только количество наполнтслей, но также форма и pasMepi.i частиц. [c.28]

Материал криолон наряду с дисперсными наполнителями (MoSi, бронза) содержит волокнистый наполнитель в виде измельченных углеродных волокон, что обеспечивает повышение механических свойств и теплопроводности, а также снижение интенсивности изнашивания, особенно в области низких температур. Общим для материалов этого типа является снижение коэффициента трения и износостойкости при повышении температуры, Криолон сохраняет работоспособность при температурах от -200 до -t-200° . [c.29]

Материалы на основе фенолформальдегидных полимеров (ФФП). Фенолформальдегидные полимеры широко применяют при создании актифрикционных полимерных материалов ввиду их повышенной термической и химической стойкости и износостойкости. Для улучшения триботехнических свойств в ФФП вводят специальные наполнители (графит, свинец, M0S2, оксиды алюминия и меди, кремний, порошки алюминия, железа и меди, а также базальтовые, стеклянные и углеродные волокна, технический углерод, асбест, различные волокна), что позволяет получить самосмазывающиеся материалы с низкими коэффициентом трения без смазки (0,04-0,06) и интенсивностью изнашивания (10 -10 " ) для подшипников скольжения, уплотнений, направляющих, работающих при повышенных температурах. Известны самосмазывающиеся материалы на основе ФФП следующих марок АТМ-1, AMT-IE, Вилан-9Б, Синтек-2, АМАН-24. [c.37]

Материал марки АТМ-1 обладает высокими износостойкостью и теплопроводностью, но он хругюк, и поэтому его применяют в узлах трения, не работающих при ударных нагрузках. Для устранения этого недостатка используют волокнистые наполнители (углеродные и органические волокна) или ткани, например в материалах марки Синтек. [c.37]

Свойства полиорганосилоксанов зависят от характера силокса-новой связи и наличия органических радикалов у атомов кремния. Связь кремний — кислород термически более устойчива, чем углерод — углеродная связь. Органические радикалы у атомов кремния снижают термическую стойкость полиорганосилоксанов, но в то же время придают им водостойкость и эластичность, характерные для органических материалов. [c.214]

Рис. 24. Рентгенотомограммы конструкционных материалов на основе углерода а — графитовая конструкция б — заго товка из углерод—углеродного композите

Особенности структурных свойств композиционных материалов на основе углеродных и борных волокон с традиционными схемами армирования исследованы в работах [20, 25, 33, 59, 70]. Анализ и сопоставление полученных данных по угле- и боро-пластикам с аналогичными данными типичных стеклопластиков [39, 71] свидетельствуют о том, что использование высокомодульных волокон при традиционных схемах армирования способствует лишь резкому увеличению жесткости материала в направлениях армирования при этом заметного возрастания других упругих и прочностных характеристик не происходит. Главной отличительной особенностью высокомодульных композиционных материалов является большая по сравнению со стеклопластиками анизотропия упругих свойств [25]. Для углепластиков увеличение анизотропии упругих свойств обусловлено также анизотропией самих армирующих волокон. Существенных различий по прочностной анизотропии между стеклопластиками и высокомодульными материалами нет, но абсолютные значения межслойной сдвиговой прочности и прочности на отрыв в трансверсальном направлении однонаправленных и ортогонально-армированных углепластиков в 1,5—3 раза ниже аналогичных характеристик стеклопластиков. [c.7]

Двукратное увеличение межслой-нон прочности при сдвиге эпоксифе-нольных углепластиков достигается травлением углеродных волокон концентрированном азотной кислотой в течение 30 мин [20]. Прочность при растяжении в трансверсальном направлении углепластиков вследствие обработки волокон в азотной кислоте возрастает в 1.6 раза. Некоторое улучшение этих характеристик в слоистых стеклопластиках достигается также за счет пспольчЗования волокон некруглого поперечного сечения — эллипсоидных, ромбовидных, треугольных и др. Изменение формы углеродных волокон не оказывает заметного влияния на механические свойства углепластиков. Указанный метод приводит лишь к некоторому улучшению трансверсальных и сдвиговых свойств композиционных материалов, но не решает проблемы. Вследствие слоистой структуры в материале сохраняются плоскости, через которые напряжения передаются низкомодульным и низкопрочным связующим, что не исключает опасности преждевременного их разрушения. Особенно это относится к материалам, воспринимающим в конструкциях сдвиговую и трансверсальную нагрузку в условиях повышенных температур. [c.9]

В качестве арматуры пространственно-армированных композиционных, материалов используют как стекловолокно, жесткость которого сравнительно невелика, так н высокомодульные углеродные волокна. Наибольшее распространение углеродные волокна получили при создании трехмерноар-мированных материалов типа углерод-углерод [90, 91, 110, 111, 116, 123, 124, 125]. В настоящее время уже испытываются многомерные схемы армирования. Созданы и анализируются системы, имеющие пять и более направлений армирования. При равномерном расположении армирующих волокон по диагоналям куба (система четырех нитей) удается получить ква-зиизотропный материал, а изменяя соотношение арматуры в разных направлениях, можно создать материалы с заданными свойствами. [c.10]

Композиционные материалы на основе системы двух нитей целесообразно изготовлять из различных по механическим свойствам армирующих волокон. Высокомодульнь]е углеродные или борные волокна могут быть расположены в направлении утка и частично в направлении основы. Арматуру, искривленную в направлении основы, изготовляют из стекловолокна. При таком комбинировании разных волокон можно значительно повысить жесткость и прочность в направлении основы и утка без заметного снижения прочности на отрыв в трансверсальном направлении и сопротивляемости сдвигу. Хороший эффект в повышении монолитности и надежности таких структур достигается также за счет модифицирования волокон 34]. [c.12]

Крепление образца в захватах. Создание на основе высокопрочных армирующих волокон полимерных композиционных материалов порождает значительные трудности получения стабильных значений предела прочности при растяжении этих материалов 39]. Особенно они проявляются при испытании трехмерноармнрованных материалов, изготовленных на основе углеродных волокон. Опытные данные и характер разрушения образцов свидетельствуют о том, что сложность получения стабильных и воспроизводимых характеристик прочности при растяжении композиционных материалов обусловливается главным образом необ.ходимостью надежного крепления образца в захватах испытательной машины (для исключения проскальзывания), а также влиянием формы и размеров образца. Учет этих факторов особенно необходим при испытании высокопрочных композиционных материалов. Проскальзывание образца в захватах приводит к появлению па его поверхности царапни, сколов и вмятин. Повторное нагружение образца после проскальзывания часто усугубляет эти дефекты н способствует разрушению образца в местах повреждения 23, 74]. Во избежание указанного явления используют различные дополнительные приспособления или устройства, которые усложняют [c.26]

Общие замечания. Нарушение сплошности и несущей способности пространственно-армированных композиционных материалов при повышенных (выше 250 °С) температурах вследствие сравнительно низкой теплостойкости матрицы ограничивает температурный диапазон их применения. Решение задачи упрочнения матрицы в целях приближения ее прочности при повышенных температурах к высокому температурному сопротивлению углеродных волокон привело к появлению углеродной (или графитовой) матрицы и композиционных материалов на ее основе. Создание нового класса высокотемпературных материалов, получивших название углерод-углеродных композиционных материалов, описано в работе [109] там же приведена библиография по этим материалам. Первоначально со.зданные углерод-углеродные композиционные материалы основывались на двухнаправленном армировании. Они обладали лучшей прочностью в плоскостях армирования по сравнению с монолитным поликристаллическим графитом, но уступали по прочности, нормальной к плоскости армирования. Переход к пространственно-армированным материалам устраняет эту проблему [108, 114, 123]. Пространственное армирование резко повышает сопротивление этих материалов к действию нестационарных температурных напряжений и абляционную стойкость. Разработке и созданию пространственно-армированных материалов на основе углеродной матрицы уделяется большое внимание [106, 107]. [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...