Некоторые свойства материалов сопла

Материал	Температура плавления,0С	Плотность, кг/м3	Прочность при изгибе, МПа	Теплопрводность, Вт/м2	Эрозион- ная стойкость
Стекло-пластик (кварц)	1400	1720	110-160	0,4-0,9	Низкая
Угле-пластик	>700 Карбонизация	1450	60-90	1,0-1,6	Удовлетворительная
Псевдо-сплав (W+Mo)	3100	1400	240	20	Высокая
Графит	3700	1650	29-28	60-120	Хорошая
Высоко-плотный графит	3700	1880	34-38	80-160	Хорошая
УУКМ	3700	1800	90-110	40-70	Высокая

Специалисты ряда фирм считают, что УУКМ обладают особыми преимуществами при их использовании в тормозных дисках авиаколес. Первые сообщения об успешной реализации этих идей появились в 1980-х годах. На основании проработок многочисленных вариантов конструкций из различных материалов (стали, бериллия, металлокерамики и др.) для тормозов межконтинентальных самолетов фирма «Dunlор» (Англия) установила, что применение УУКМ дает выигрыш в массе узла до 450 кг. При этом срок эксплуатации узлов может достигать 2000 посадок самолета против 600 посадок со стальными дисками.

Известно использование УУКМ структуры для изготовления кромок несущих поверхностей летательных аппаратов, бронирования отсеков танков и судов. Интересной областью применения этих материалов является металлургическая промышленность. Здесь они используются в качестве технологических форм большой износостойкости для производства тонкостенных деталей из титана. УУКМ успешно заменяют крупнозернистый графит при изготовлении пресс-форм в порошковой металлургии, что повышает срок их эксплуатации. В частности, такие формы из УУКМ, предназначенные для получения деталей из кобальта, были признаны более экономичными, несмотря на высокую стоимость, из-за повышения рабочего ресурса формы более чем в 2 раза.

Все шире внедряют УУКМ в конструкцию термического оборудования. Это силовые элементы футеровки высокотемпературных печей, замена графита в электродах дуговых электропечей, а также детали для токоподводящих устройств. В качестве эксперимента проводили работы по обработке деталей поршня двигателя внутреннего сгорания. Однако относительно высокая стоимость УУКМ по сравнению с традиционными материалами сдерживает дальнейшие исследования этой проблемы.

Другой областью применения УУКМ является атомная энергетика. Из этих материалов изготавливают трубы и элементы крепления теплообменников для высокотемпературных атомных реакторов с гелиевым охлаждением.

Абсолютная инертность углерода о отношению к кислотам, щелочам и соленым растворам, а также к органическим растворителям определяет УУКМ как весьма ценный материал для химической аппаратуры и устройств, условия работы которых требуют применения материалов с высокой механической прочностью.

Проводятся работы по возможности использования УУКМ при изготовлении имплантатов в травматологии и ортопедии. Поиски заменителя асбестовых КМ для тормозных автомобильных накладок стимулировали изучение пригодности использования с этой целью УУКМ. Испытаниями изделий на стендах была установлена эффективность УУКМ по показателям трения и износа для применения в тормозных устройствах автомобилей. Аналогичных положительных результатов можно ожидать при использовании этих материалов в токосъемниках электропоездов, троллейбусов и т. д. Несмотря на лучшие фракционные показатели УУКМ по сравнению с графитоподобными материалами, их эффективное применение будет зависеть от экономических факторов. Перечисленные выше области применения УУКМ приведены в многочисленных публикациях зарубежных авторов.

Углеродная основа УУКМ, особенности структуры и армирования материала, а также существующие технологические способы его получения позволяют широко варьировать свойства УУКМ, что значительно расширяет области его применения в будущем. Характеристики материалов, полученных по типовой технологии, приведены в таблице 6, где представленные в ней значения физических, тепловых и механических характеристик материалов отражают лишь качественную картину поведения УУКМ при нагружении.

Таблица 6