Технология производства капота из карбонового волокна

      Время, необходимое для стабилизации ГЦВ, меняется от 20 мин до 10 ч при проведении реакции в условиях реакционно-активных газовых сред.

      ГЦВ карбонизируется в основном при  температуре 1000¸1500 °С в атмосфере инертного газа. Карбонизация проводится под натяжением, что увеличивает степень ориентации и повышает физико-механические свойства графитизированных моноволокон. Натяжение при карбонизации моноволокон эффективно, так как происходит перестройка графитовой структуры, и она становится более податливой.

      Графитизацию волокон проводят при температуре выше 2800 °С. Волокна находятся при этой температуре очень короткое время, но за этот промежуток времени волокна могут быть дополнительно вытянуты на 100 %. Эта вытяжка обеспечивает ориентацию, позволяющую достичь высоких физико-механических свойств УВ. Модуль упругости вытянутого в процессе графитизации УВ 700 ГПа, в то время как невытянутое волокно имеет модуль ~70 ГПа.

      Процесс термовытяжки УВ при графитизации оказывается весьма дорогим, и это существенно влияет на относительно высокую стоимость УВ из ГТЦ.

      Обработка УВ

      УВ  часто подвергаются дополнительной обработке, включая поверхностную обработку и (или) нанесение замасливателей. Это делается для улучшения совместимости УВ со связующими и улучшения возможности переработки.

      Органические  покрытия, наносимые при такой  обработке с замасливанием, обычно имеют массовую долю 0,5¸7%. Для обработки применяются поливиниловый спирт, эпоксидные смолы, полиимиды и воду. Эти покрытия наносят как на подвергшуюся обработке, так и на исходную поверхность волокна. Это не только повышает перерабатываемость и абразивную стойкость УВ, но и улучшает его адгезию к полимерной матрице.

      Поверхностная обработка - окисление, нанесение органического  или неорганического покрытия, вискоризация или облучение (табл. 5). Идеальная поверхностная обработка волокон должна приводить к увеличению сдвиговых характеристик волокон при очень малом влиянии на продольные физико-механические свойства. Кроме этого, она должна быть кратковременной, хорошо контролируемой и недорогостоящей. Наиболее распространенной является жидкостная окислительная термообработка. Газовое («сухое») окисление связано с большими трудностями контроля.

Таблица 5. Влияние  поверхностной обработки на свойства УВ и композитов из них

Литература

1. Конкин А.А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы. - М.: Химия, 1974.

2. Мелешко А.И., Семенов В.И., Шайдуров B. C. Производство углеродных волокон и пластиков на их основе / Под ред. С.П. Половникова. - ГОНТИ-25, 1992, сер. VIII, № 60.

3. Ruland, IV. et. al. General struktyral features of carbon fibres. - Int. Conference on carbon fibres, their composites and applications. - London, 1971, p.9.

4. Fourdeux, A. et. al. Structure of carbon fibers // C. R. Acad. Sci. Ser. C., 1969, vol.269, no.25.

5. Jonson, J. International Conference on Carbon Fibres, their Composites and Applications. - London, 1971, p.39.

6. Wicks, B. Direct observations of the internal structure of carbon fibers // J. Ma - ter. Sci., 1971, vol.6, № 2.

7. Jleeum P. M. Химическая структура углеродных волокон 11 Химические волокна, 1979, № 3.

8. Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы. - М.: Энергия, 1979.

Barnet, F. R., and Norr, M. K. The etching of carbon fibres to show structure. - Carbon fibres, their place in modern technology. - London, 1971, p.6. Мелешко A. M., Горбачева В.О., Федюков Е. М Зависимость хемостойкости углеродных волокон от их структуры: В кн.: Структура, свойства и применение углеродных волокнистых материалов // Труды ВНИИВ. - Мытищи, 1975

     Размещено на Allbest.ru