Углеродные конструкционные материалы

В книге впервые систематизированы данные о свойствах отечественных углеродных конструкционных материалов. Анализируются технологические факторы, общая пористость н степень кристалличности, обусловливающие свойства графита и их радиационное изменение. Особое внимание уделено радиационной размерной стабильности и стойкости графита к окислению. [c.2]

Углеродные конструкционные материалы [c.25]

УГЛЕРОДНЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ [c.27]

УГЛЕРОДНЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 29 [c.29]

Пеко-коксовые композиции используются при изготовлении углеродных конструкционных материалов и электродных изделий различного назначения, в частности в производстве анодной массы для алюминиевых электролизеров [1—3]. Исследования про- [c.67]

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]

Между органической смолой и поверхностью гидрофобного материала, например графита, не обнаружено адгезионного взаимодействия. В этом случае вода не в состоянии участвовать в равновесном связывании компонентов на поверхности раздела и поэтому отсутствует возможность релаксации усадочных папряжений в материале. Это наиболее важно для жестких полимеров, поскольку из конструкционных материалов графит обладает наименьшим коэффициентом линейного расширения. Установлено, что уже до приложения внешней нагрузки жесткие полимеры, армированные углеродным волокном, содержат многочисленные трещины, возникшие между отдельными слоями из-за термических напряжений в материале в процессе охлаждения. [c.216]

В вышедшем в 1975 г. Справочнике свойств конструкционных материалов на основе углерода подробно изложены технология производства отечественных углеродных материалов и их свойства. Как дополнение к основным свойствам приведены некоторые данные об облучении этих материалов нейтронами. [c.7]

Маты представляют собой рулонный материал, состоящий из хаотически расположенных отдельных углеродных волокон, которые пропитаны полиэфирным или другим связующим, в отличие от армированных конструкционных материалов изделия на основе матов, не обладая высокой прочностью, имеют высокую электропроводность и используются в качестве антистатических и поглощающих радиоволны материалов для изготовления, например, полов. [c.74]

Кроме исследований в рамках системы перспективных научных разработок Министерства торговли и промышленности Японии на различных промышленных предприятиях ведутся научные исследования по повышению физико-механических свойств углеродных волокон, и уже выпускаются в промышленном масштабе нити из углеродных волокон с прочностью при растяжении больше 4500 МПа и относительным удлинением больше 2%. Когда на основе этих исследований будет создана технология, отвечающая задачам производства композиционных материалов, то углепластики займут одно из первых мест среди конструкционных материалов. [c.175]

Таблица 6. 1. Изделия из конструкционных материалов на основе углеродных волокон и индекс их цен

Под материалами второго класса обычно подразумеваются о.ц.к. тугоплавкие металлы, главным образом вольфрам, молибден, титан и ниобий, а также конструкционные керамики в виде композитов керамика—металлическая матрица. В эту же категорию попадают углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ). [c.287]

Зто прежде всего композиционные материалы на основе углерода, ко- орые считаются одними из самых перспективных конструкционных материалов, особенно в сочетании с углеродными волокнами [3]. [c.187]

Общим для всех этих конструкционных материалов является то, что они состоят из полимерного связующего (матрицы) и наполнителя. Изменяя тип наполнителя (стеклянные, борные, углеродные или органические волокна) и связующего, а также схему их расположения в пластике, можно получать изделия с заданным сочетанием механических свойств [16]. [c.8]

Углеродные волокна, применяемые для армирования конструкционных материалов, условно делятся на две группы высокомодульные Е = [c.18]

Принципиально для изготовления ТН могут быть использованы обычные и жаропрочные стали, ниобиевые, молибденовые, вольфрамовые сплавы, конструкционные материалы на основе уг-лерод-углеродных композиций с нанесением защитных покрытий. [c.141]

Среди других более привлекательных конструкционных особенностей углеродных волокон следует отметить их отличную обрабатываемость и способность к формообразованию, а также чрезвычайно низкий коэффициент линейного расширения. Благодаря первому качеству стоимость механической обработки значительно ниже, чем для материалов с бором. При разработках можно рассчитывать на малые радиусы сгиба и на сложные контуры, что объясняется высокой способностью к формообразованию и плетению волокон. Из этих волокон, кроме того, легко может быть получена ткань. Их низкий температурный коэффициент линейного расширения (около нуля) позволяет разрабатывать конструкции, в которых требуется высокое постоянство размеров, например антенны и базовые детали. Относительно высокая теплопроводность снижает температурные напряжения и коробление благодаря равномерному распределению теплоты от локального источника (радиационного или конвекционного). [c.85]

Вследствие воздействия на, материал нейтронного облучения его свойства суш.ественно изменяются. Изменение кристаллической структуры графита проявляется в росте размера элементарной ячейки вдоль кристаллографической оси с и сокращении— вдоль оси а уменьшении размеров кристаллитов, определяемом по ширине рентгеновских дифракционных линий снижении степени упорядоченности. Поэтому установление общих закономерностей изменения структурных характеристик углеродных материалов в зависимости от условий облучения (дозы,, температуры) и от исходных значений их позволит лучше понять механизм радиационного изменения свойств конструкционного графита. [c.99]

Характеристики углеродных волокон приведены в табл. 2.3. Они обладают низкой плотностью и высокими прочностью при растяжении и модулем упругости. Следовательно, углеродные волокна имеют высокую прочность и удельный модуль упругости. Наиболее характерной особенностью углеродных волокон является их высокий удельный модуль упругости. Это позволяет с успехом использовать углеродные волокна для армирования материалов конструкционного назначения. Углеродные волокна имеют также низкий коэффициент трения, высокую электропроводность и отрицательный коэффициент термического расширения (вдоль волокон). Они нестойки к окислению в воздушной среде. При [c.39]

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]

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

Предполагают, что в 1980 году вес гражданских транспортных самолетов большой дальности по сравнению G 1971 годом уменьшится на 27 процентов. Это будет достигнуто за счет более эффективного проектирования и применения конструкционных материалов с высокой удельной прочностью. Доля алюминиевых-сплавов в самолетах, скорость которых меньше скорости звука, будет составлять 44 процента, титановых—15, стеклопластиков — 25 процентов. Отказ от заклепочных и болтовых соединений позволит сэкономить 10 процентов веса. В случае замены алюминиевых и титановых сплавов новыми компози-циопными материалами на металлической основе с арматурой в виде углеродных волокон и волокон бора можно будет добиться снижения веса конструкции самолета еще на 4—5 процентов. [c.118]

В гл. 1 было показано, что основные физические свойства полученных по электродной технологии графитовых конструкционных материалов, к которым относится и реакторный графит, определяются главным образом двумя факторами—пористостью и совершенством кристаллической структуры. В этой главе приводится описание радиационного воздействия на материалы и прежде всего изменение, структурных характеристик углеродных материалов. При рассмотрении действия облучения на графит изменением макропористости можно пренебречь, поскольку изменение макропористости относительно исходной величины незначительно. Поэтому в дальнейшем пористость принимается равной пористости необлучепного материала. [c.99]

Применение углеродных, стеклянных, арамидных и борных волокон, содержащихся в материале в количестве 50-70%, позволило создать композиции (табл. 1.1) с удельной прочностью и удельным модулем упругости в 2-5 раз большими, чем у обычных конструкционных материалов и сплавов Кроме того, волокнистые композиты превосходят металлы и сплавы по усталостной прочности, термостойкости, вибро-устойчивости, пп-мопоглощению, ударной вязкости и др тим свойствам. [c.14]

Может показаться, что композиты - это неоправданно сложные стр кт ры. Однако элементы с задатками идеальных конструкционных материалов находятся, что называется, под рукой - в центральной части периодической системы. Эти элементы, среди которых углерод, алюминий, кремний, азот и кислород, образуют соединения с прочными стабильными связями. Такие соединения, типичными представителями которых являются керамические материалы, например, оксид алюминия (основа рубинов и сапфиров), карбид кремния и диоксид кремния (главный компонент стеюта), обладают высокой прочностью и жесткостью, а также теплостойкостью и устойчивостью к химическим воздействиям. Они имеют низк)то плотность, а составляющие их элементы широко распространены в природе. Один из элементов - углерод - имеет такие же хорошие свойства и в свободном состоянии - в форме углеродного волокна. [c.55]

Классификация композиционных материалов по свойствам наполнителей. В зависимости от свойств матрицы и наполнителя композиционные материалы подразделяются на различные группы. В их число входят конструкционные материалы, армированные волокнами. Настоящая книга почти целиком посвящена композиционным материалам, армиро-. ванным углеродными волокнами. [c.16]

Среди различных конструкционных материалов, которые предполагается использовать для создания искусственных спутников Земли и космических систем, одни из наиболее подходящих материалов — алю миний или магний, армированные углеродными волокнами [15]. Мате риалы для искусственных спутников Земли и космических систем долж ны быть легкими, обладать высокой жесткостью и стабильностью разме ров под действием температурного градиента и колебаний температуры Эти характеристики можно оценить, исходя из таких основных парамет [c.259]

По всей вероятности наряду с использованием арамидных волокон в моноволокнистых конструкционных материалах их будут применять в гибридных материалах путем сочетания с углеродными и другими волокнами. [c.268]

Углеродные волокна, применяемые для армирования конструкционных материалов, условно делятся на две группы высокомодульные (Е= = 300...700 ГПа, [c.372]

Композиты обладают комплексом свойств и особенностей, существенно отличающих их от традиционных конструкционных материалов (металлических сплавов) и открывающих широкие возможности как для совершенствования существующих конструкций, так и для разработки новых перспективных конструктивных фор.м и технологических процессов. Композиты, как правило, обладают высокой удельной прочностью и жесткостью, хорошей сопротивляемостью хрупкому разрушению. Кроме того, материалы на основе полимерных матриц отличаются высокой коррозионной стойкостью сочетание этих матриц с органическими или стеклянными волокнами позволяет получить материал, обладающий электроизоляционными свойствами и радиопрозрачностью, а комбинация полимерной или металлической матриц и углеродных волокон обеспечивает электропроводность. [c.273]

Для ряда оболочечных конструкций энергетических устройств, тепловые режимы которых в процессе эксплуатации характеризуются интенсивным теплообменом на поверхности, высокими скоростями изменения температуры во времени и большими градиентами температуры (до 1500К по длине), а силовые — неравномерно распределенным по поверхности внешним давлением, основными конструкционными материалами являются КМ на углеродной основе (типа углерод-углерод ). Воспроизведение внешних воздействий при лабораторных испытаниях их на проч- [c.367]

Углепластики на основе фенольных и полиимидных связующих, а также углерод-углеродные материалы используются в качестве высокотермостойких конструкционных материалов и покрытий. Выбор указанных связующих обусловлен тем, что при карбонизации они превращаются в кокс с высоким выходом по углероду, образуя при этом достаточно прочную углеродную матрицу. Углерод-углеродные материалы могут эксплуатироваться при высоких температурах, а в инертной среде в пределе до 2500 °С. [c.778]

Углеродные волокна, так же как и борные, применяются для конструкционных целей. Для их изготовления возможно использование связующих, применяемых в производстве стеклопластиков. Велики возможности углеродных волокон с точки зрения обеспеченности различными видами исходного сырья. Однако не все виды сырья позволяют пока получать волокнистые наполнители с таким же модулем упругости и прочностью, как волокна, изготовляемые пиролизом вискозной пряжи. В настоящее время по состоянию разработки композиционные материалы, армированные углеродными волокнами, уступают своим стекло- и боронаполненным аналогам, но большинство специалистов предсказывают их крупномасштабное применение в авиационных конструкциях. [c.46]

Композиционные материалы со свинцовой материцей, армированные углеродными волокнами, применяют в химической промышленности при пропзЕОДстве батарей и аккумуляторов, в строительстве, в изделиях, работающих на трение, и др. Эти материалы имеют особое значение, так как они приобретают конструкционные свойства. Предел прочности и модуль упругости свинца равен 1,4 кгс/мм и 1400 кгс/мм соответственно. Армирование свинца углеродными волокнами дает возможность повысить указанные свойства и получить композиционный материал с пределом прочности и модулем упругости более чем в 10 раз выше, чем у свинца. Это позволяет значительно расширить области применения композиционных материалов на основе свинца в химической, строительной и других отраслях промышленности для оборудования и аппаратуры, обладающей высокой стойкостью в агрессивных средах, способных подавлять звуковые колебания, поглащать гамма-излучения и выполнять другие функции. [c.239]

Представления, позволяющие описать, по крайней мере по-луколичественно, разрушение углеродных материалов в широком интервале температуры их обработки, изложены в работе [11]. Для этого были использованы полуфабрикаты двух промышленных марок конструкционного графита на основе нефтяного кокса крупной зернистости — КПГ и ГМЗ. Заготовки полуфабриката обрабатывали в контролируемых условиях при температуре от 1300 до 3000° С для получения различной степени совершенства кристаллической структуры исследованных материалов. [c.56]

Твердость углеродных материалов, так же как и прочность, изменяется в широких пределах и обусловлена многими факторами пористостью, температурой обработки (т. е. совершенством кристаллической структуры [78]), видом используемого сырья, гранулометрическим составом и т. д. Твердость и микротвердость были измерены 15, 16] на двух практически интересных марках конструкционного графита — КПГ и ГМЗ — в зависимости от температуры обработки полуфабрикатов. Рассмотрена та мже взаимосвязь твердости и микротвердости между собой и с пределом прочности при сжатии. Названные марки имеют крупнозернистую структуру. Они отформованы на основе кокса КНПС, непрокаленного (КПГ) и прокаленного (ГМЗ). Связующим служит среднетемпературный пек. Кроме того, исследован графит марки ЕР, отличающийся от КПГ тем, что часть наполнителя и связующее заменены природным графитом. [c.61]

В книге рассмотрены структурные особенности некоторых классов углеродных материалов, наиболее перспективных в настоящее время для создания стабильных ав-тозлсктронных катодов углеродньгх волокон, конструкционных графитов, пленочных структур. Изложены описания некоторых важнейших методик автоэмиссионных исследований. Основное внимание уделено автоэмиссионным свойствам углеродных материалов (аольт-амперные характеристики, распределение автоэлектронов по энерги-я.ч, вопросы долговечности, адсорбционные свойства), а также изменению структуры материалов при рабочих условиях автокатода. [c.2]

В данной главе рассматриваются некоторые типы конструкционных углеродных материалов, использованных для изготовления автокатодов, — таких, как высокопрочный графит типа МПГ-6, пироуглерод, стеклографит и их производные, которые выпускаются промышленностью. Площадь изготавливаемых автокатодов составляла от 0,1 мм до нескольких квадратных сантиметров. Увеличение площади эмиттирующей поверхности автокатодов из углеродных волокон за счет увеличения их количества, в частности использование пучков волокон, различных композитов на их основе представляет самостоятельный интерес и рассмотрены ранее в гл. 3. [c.168]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...