0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сверление углерод углеродного композиционного материала. Углеродные композиты

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИТОВ

Распространенной и широко применяемой технологией получения УУКМ является осаждение пироуглерода из газовой фазы на армирующий каркас. Газообразный углеводород (метан, бензол, ацетилен и т.д.) или смесь углеводорода и разбавляющего газа (инертный газ или водород) подаются в печь, в которую помещен каркас определенной формы из углеволокна. Под действием высокой температуры происходит диссоциация углеводорода и углерод (пироулерод) диффундирует в каркас, «залечивая» поры, а затем осаждается на нагретой поверхности волокна. Осаждающийся пироуглерод создает соединительные мостики между волокнами, в результате чего постепенно исчезают все зазоры между волокнами, т.е. образуется и углерод — углеродный композит, и изделие. Процесс проводится в вакууме или под давлением в индукционных печах.

Для изготовления деталей методом осаждения углерода из газовой фазы применяют изотермический и неизотермический методы.

При изотермическом методе заготовка находится в равномерно обогреваемой камере. Углеводородный газ подается через днище печи и проходит через каркас, углерод осаждается на нем; газообразные продукты реакции удаляются через выходное отверстие в крышке печи.

Параметры процесса: продолжительность — сотни часов; температура —

1173. 1423 К, давление — 130. 2000 кПа. Снижение температуры приводит к уменьшению скорости осаждения, т.е. к увеличению продолжительности процесса. Повышение температуры ускоряет осаждение пироуглерода, но при этом газ не успевает диффундировать в объем заготовки и происходит только поверхностное наслоение углерода.

Изотермический метод обычно применяется для изготовления тонкостенных деталей, поскольку при этой технологии преимущественно заполняются поры, находящиеся у поверхности изделия.

Для объемного насыщения пор и получения толстостенных изделий применяется неизотермический метод, заключающийся в создании в заготовке температурного градиента за счет специальных приемов (например, расположенная несимметрично относительно каркаса обогреваемая оправка). Углеводородный газ подается со стороны, имеющей более низкую температуру.

Статья в тему:  Редька при беременности противопоказания. Свойства белой редьки

Осаждение пироуглерода происходит в наиболее горячей зоне, в результате эта часть заготовки получает большую плотности. Повышение плотности и теплопроводности композита приводит к перемещению температурного фронта осаждения, что обеспечивает в конечном итоге объемное уплотнение материала и получение изделий с высокой плотностью (1700. 1800 кг/м 3 ).

Оба метода имеют и преимущества и недостатки, определяющие область их рационального применения.

Достоинства изотермического метода: высокая стабильность технологии, определяющая хорошую повторяемость свойств в разных изделиях; технологичность процесса; возможность одновременной обработки нескольких изделий.

Недостатки: малая скорость осаждения; только поверхностное осаждение пироуглерода; плохое заполнение крупных пор.

Достоинства неизотермического метода: большая скорость осаждения; возможность заполнения крупных пор; объемное уплотнение изделия.

Недостатки: сложность оборудования; обрабатывается лишь одно изделие; склонность к образованию микротрещин.

При необходимости получения высоких свойств заготовки подвергают карбонизации и графитизации (см. п. 6.4.1).

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector