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.

ИСТОРИЯ УВМ

Углеродное волокно — требуемые свойства

Должны обладать

•высокой термостойкостью,

•хорошими теплоизоляционными свойствами,

•коррозионной стойкостью к воздействию газовых и жидких сред,

•высокими удельными

• прочностью

• жёсткостью.

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ УВМ

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ УВМ

Систематизация углеродных волокон, т.е. их разделение в разрезе основных свойств, основывается на физико-механических свойствах

Элементсодержащие УВМ

•Структура и свойства зависят

•от степени содержания в них введенных соединений различных элементов,

•от конечной температуры термообработки

•соотношения в них углерода и водорода.

•При тех же температурах термолиза получены многочисленные материалы, существенно различающиеся по комплексу физических и химических свойств.

•целесообразно учесть

•содержание в них других введенных элементов

•они не являются "гибридами" углеродных волокон.

•Свойства их отнюдь не определяются аддитивностью свойств углеродных волокон и соответствующих оксидов, а

•некоторые их свойства не присущи ни тем, ни другим.

КЛАССИФИКАЦИЯ УВМ

Классификация проводится в разных разрезах - по разнообразным параметрам

По получению - температуре термообработки

•классификация часто основана на

•величине конечной температуры термообработки при получении УВ путем термолиза органического сырья

•содержании углерода в составе продукта.

•При низких температурах

•происходит частичное, затем более глубокое обогащение продукта углеродом и

•формируется карбонизованное в большей или меньшей мере УВ.

•При дальнейшем повышении температуры

•в ряде случаев происходит кристаллизация и наступает фаза г

КЛАССИФИКАЦИЯ УВМ

В соответствии с этим УВ подразделяют на три класса:

пиролиз - ТТО массовых %

КЛАССИФИКАЦИЯ УВМ

Классификация проводится в разных разрезах - по разнообразным параметрам

все УВМ можно разделить на две группы:

•угольные и

•графитированные,

или

•низко- и

•высокотемпературные.

•Углеродные волокна, относящиеся к классу углеграфитовых материалов,

•в структурном отношении характеризуются рядом особенностей, отличающих от массивных материалов соответствующего химического состава.

•структура и свойства углеродных волокон зависят

•от специфической формы материала (волокно),

•от ориентированной структуры исходных полимеров, из которых они

КЛАССИФИКАЦИЯ УВМ

Классификация проводится в разных разрезах - по разнообразным параметрам

•При одной и той же конечной ТТО

•УВ могут существенно различаться

•по структурной упорядоченности

•всему комплексу свойств.

•полученные на ранних этапах разработки УВ

•не содержали в своем составе значительных количеств других элементов, кроме углерода, водорода и кислорода.

•Различия между материалами во всем ассортименте УВ обеспечивались главным образом за счет выбора конечных ТТО,

•целевые продукты в этом случае различались соотношением упомянутых химических элементов,

•классификация по этим двум признакам удовлетворительно охватывала

известные разновидности материалов

КЛАССИФИКАЦИЯ УВМ

Классификация в разрезе областей использования

•для конструкций,

•теплозащиты,

•материалов с регулируемыми электрофизическими и физико-химическими свойствами

•сорбенты,

•носители катализаторов,

•фильтры и др.