УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА
Tohir@mail.ru |
Рахимов Тохир Хакимович |
tohir@mail.ru |
УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНИСТЫЕ МАТЕРИАЛЫ - УВМ
Рахимов Тохир Хакимович tohir@mail.ru
.
1.Введение. Определение понятия УВМ. История химии УВМ.
2.Основные параметры УВМ, связанные с ними величины3
3.Физико-химические основы образования УВМ
4.Физико-химические основы взаимодействия УВМ с различными материалами
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УВМ С РАЗЛИЧНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
Закономерности сорбции, десорбции жидкости и газов, процессы при создании
композитов. Электропроводности и теплопроводность.
•
•
•
•
•
План:
Физико-механические свойства УВМ Химическая стойкость Термические и теплофизические свойства
Электрические свойства углеродных волокон. Сорбционные свойства углеродных волокон
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УВМ
•УВМ характеризуются широким спектром свойств
•Углеродным волокнам присущи
•экстремально высокие значения
•модуля упругости
•прочности,
•химическая и термическая стойкость,
•низкий коэффициент линейного термического расширения,
•специфические трибологические свойства,
•повышенные (по сравнению с другими волокнами) тепло - и электропроводность
ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ УВМ
Важным свойством УВМ является их высокая химическая стойкость по отношению к различным агрессивным реагентам.
•Это свойство УВМ связано с их структурными особенностями и зависит в первую очередь от
•температуры термообработки,
•вида используемого сырья,
• наличия введенных элементов.
ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ УВМ
•Химическую стойкость УВМ в минеральных кислотах, щелочах и органических растворителях при различных температурах и
продолжительностях обработки оценивают по
потере
•
•
массы
прочности.
ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ УВМ
•при комнатных температурах агрессивные жидкости
•не вызывают существенных изменений УВМ даже при длительных воздействиях (в течение года)
• при повышенных температурах устойчивость УВМ падает
•в особенности к реагентам, обладающим окислительными свойствами (азотная кислота, гипохлорид натрия).
•Такие реагенты при повышенных температурах обуславливают
окисление УВМ, которое сопровождается разрушением аморфного углерода. 
ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ УВМ
С ростом температуры термообработки устойчивость УВМ к действию минеральных реагентов увеличивается в связи с
•возрастанием доли химически устойчивых связей в процессе термообработки
•совершенствованием структуры УВМ, ограничивающим диффузию реагента.
ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ УВМ
в процессе обработки кислотами и щелочами УВМ сталкивается с
•гидролитическим расщеплением угольного вещества,
•взаимодействием с ним и последующим растворением зольных компонентов, причем удаление зольных компонентов определяется диффузией реагентов в углеродную структуру волокна.
ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ УВМ
наибольшей потерей массы обладают образцы многозольного волокна с температурой термообработки 800°С (HF)
Химическая стойкость УВМ зависит от вида исходных полимеров
•химическая устойчивость УВМ из ГЦ выше, чем из ПАН-волокна. Это объясняется более неоднородной
морфологией последних.