Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


Углеродопласты

Углеродопласты, карбопласты, углепластики, пластмассы, содержащие в качестве наполнителя углеродные волокна (в виде непрерывного жгута, ленты, мата или короткого рубленого волокна). Связующими для таких материалов служат синтетические полимеры, например эпоксидные, полиэфирные, феноло-формальдегидные смолы, полиимиды, кремнийорганические полимеры (полимерные углеродопласты), синтетические полимеры, подвергнутые пиролизу (коксованные углеродопласты), и так называемый «пиролитический углерод» (пироуглеродные углеродопласты).

  Изделия из углеродопластов можно формовать всеми способами, применяемыми при переработке слоистых пластических масс. Наиболее распространён следующий метод: углеродный наполнитель пропитывают расплавом или раствором связующего (например, в спирте, в углеводородах), подсушивают, получая полуфабрикат (препрег), из которого выкраивают заготовки, собирают из них по форме изделия пакет и прессуют, как правило, на гидравлических прессах, в автоклавах или пресс-камерах (удельное давление не должно превышать 2,0— 2,5 Мн/м2, или 20—25 кгс/см2, из-за высокой хрупкости углеродного волокна). Препрег в виде пропитанной ленты или жгута используют также при получении изделий намоткой. Коксованные углеродопласты получают пиролизом полимерных углеродопластов при 300—1500 °С или 2500—3000 °С. При изготовлении пироуглеродных углеродопластов наполнитель, не пропитанный связующим, выкладывают по форме изделия, помещают в печь, в которую пропускают обычно метан. При 1100 °С и остаточном давлении 2,6 кн/м2 (20 мм рт. см.) он разлагается, и образующийся «пиролитический углерод» осаждается на углеродных волокнах, связывая их.

  Углеродопласты характеризуются сочетанием высокой прочности и жёсткости с малой плотностью, низкими температурным коэффициентом линейного расширения (благодаря чему при повышенных температурах углеродопласты имеют хорошую стабильность размеров) и коэффициент трения, высокими тепло- и электропроводностью, износостойкостью, устойчивостью к термическому, химическому и радиационному воздействию. Углеродопласты превосходят др. слоистые пластики (например, стеклопластики, асбопластики) и металлы по статической и динамической выносливости, имеют высокую вибропрочность (например, усталостная прочность при изгибе углеродопластов на основе эпоксидного связующего более 400 Мн/м2, или 40 кгс/мм2, вибропрочность 480 Мн/м2, или 48 кгс/мм2). Углеродопласты обладают высокой анизотропией свойств. Пироуглеродные и коксованные углеродопласты отличаются также хорошими абляционными свойствами (см. Абляция). Однако ударная прочность углеродопластов меньше, чем, например, у стеклопластиков.

  Углеродопласты — важные композиционные материалы, используемые в авиастроении (обеспечивают снижение массы деталей фюзеляжа, крыла, оперения самолёта на 15—50%). Из углеродопластов изготавливают детали самолётов скоростной авиации и космических летательных аппаратов, спортинвентарь (например, лыжи), химическое оборудование; углеродопласты используют в судо- и автомобилестроении. Коксованные и пироуглеродные углеродопласты применяют для внешней теплозащиты возвращаемых космических аппаратов, для внутренней теплозащиты элементов ракетных двигателей (сопла, камеры сгорания).

  И. П. Хорошилова.

 



     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн