УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА

ВВЕДЕНИЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ УВМ

История химии УВМ. Систематизация и классификация УВМ в различных разрезах,

актуальность УВМ и востребованность в различных сферах народного хозяйства, науки, экологии и здравоохранения.

План:

•Определение понятия УВМ

•История химии УВМ.

•Систематизация УВМ

•классификация УВМ в различных разрезах

•актуальность УВМ и востребованность в различных сферах народного

хозяйства, науки, экологии и здравоохранения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УВМ

Углеродное волокно — материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 5 до

15 микрон, образованных преимущественно атомами углерода.

Атомы углерода объединены в микроскопические кристаллы, выровненные параллельно друг другу. Выравнивание кристаллов придает волокну большую прочность на растяжение.

Carbon fiber is basically very thin strands of carbon -- even thinner than human hair.

Углеродные волокна в основе представляют собой тончайшие нити из углерода - тоньше человеческого волоса.

The strands can be twisted together, like yarn. The yarns can be woven together, like cloth. Нити могут быть скручены вместе, как пряжа. Пряди же могут

быть спрядены вместе, как ткань.

Углеродные волокна (УВ) относятся к переходным формам углерода, структурные элементы которого близки к графиту.

ТКАНЬ

ТРУБКИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УВМ

Углеродное волокно — материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 5 до

15 микрон, образованных преимущественно атомами углерода.

Углеродные волокна характеризуются

•высокой силой натяжения,

•низким удельным весом,

•низким коэффициентом температурного расширения,

•химической инертностью

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УВМ

Углеродное волокно — материал, состоящий из тонких нитей диаметром

от 5 до 15 микрон, образованных преимущественно атомами углерода.

To make carbon fiber take on a permanent shape, it can be laid over a mold, then coated with a stiff resin or plastic (kind of like how you would make something out of papier-mâché by putting newspaper strips over a mold, then adding paste to force it to hold the shape).

Чтобы углеродному волокну придать постоянную форму, его укладывают на пресс-форму, а затем покрывают жесткой смолой или пластмассой (вроде поделки из папье-маше, укладывая газетные полосы по форме и добавлением клея, чтобы держалась форма).

ИСТОРИЯ УВМ

Углеродное волокно — Эдисон и Сван, 1880

•Способ получения волокон из углерода –

•неплавкого и

•нерастворимого вещества –

•подсказан впервые Эдисоном и Сваном еще в 1880 г.

•Им удалось, нагревая органические волокна в определенных условиях, не разрушать их, а превращать в углеродные - в качестве нитей накаливания в электрических лампах.

•Эти волокна получались в результате пиролиза хлопкового или вискозного волокна и отличались хрупкостью и высокой пористостью и

•впоследствии были заменены вольфрамовыми нитями.

•В течение последующих 20 лет он же предложил получать углеродные волокна на основе различных природных волокон.

•Понадобилось семьдесят лет, прежде чем к ним вновь возник интерес.

•Тогда велись поиски материалов, пригодных для использования в качестве компонентов композитов для изготовления ракетных двигателей.

•УВ из искусственных волокон по своим качествам оказались одними из наиболее подходящих для такой роли армирующими материалами

ИСТОРИЯ УВМ

Углеродное волокно — развитие отрасли

•Главной задачей является

•сохранение параллельной ориентации в процессе науглероживания - химической реакции при сильном нагреве, что обеспечивает высокие свойства волокон.

•Поиски других материалов для получения УВ, соответствующих трем основным требованиям:

•иметь температуру плавления выше температуры разложения, благодаря чему во время карбонизации сохраняет твердое состояние;

•высокий выход коксового остатка;

•перерабатываться в углеродное волокно с высокими физико-механическими показателями.

•Механические свойства УВ в значительной степени определяются их структурой, которая, в свою очередь, зависит от

•условий получения (температуры термообработки, состояния исходного сырья, присутствия легирующих модификаторов),

•наличия дефектов.