Cтраница 2
Технологический процесс получения углеродного волокна из вискозной кордной нити состоит из трех стадий: подготовки сырья, карбонизации и графитации. Важнейшими являются две последние стадии. [16]
Перспективным методом получения углеродного волокна представляется термообработка после предварительного окисления в токе паров НС1 [9-7], способствующих увеличению выхода углеродного остатка. [17]
Реальные параметры получения углеродных волокон в литературе не приводятся. Обычно в различных источниках даются широкие диапазоны, к тому же самые разнообразные. Приводимые иногда в статьях режимы, установленные в лаборатории, далеки от реальных, применяемых на практике. [18]
Работы по получению углеродных волокон из фенолоформальдегидных и других термореактивных смол начаты недавно, и пока еще опубликовано мало данных, но, вероятно, исследованиям в этой области уделяется большое внимание. [19]
Исследования в области получения углеродных волокон из по-лиакрилонитрильных волокон ( ПАН-волокна) были начаты в СССР [35], а затем в Японии и Англии. В Англии организовано опытно-промышленное производство этого типа высокопрочного высокомодульного углеродного волокна. [20]
Наиболее распространенным способом получения углеродных волокон является пиролиз и последующая высокотемпературная обработка полимерных волокон. Для достижения требуемой повышенной степени ориентации волокно вытягивается при температуре выше 1700 - 1900 С или до термообработки. [21]
![]() |
Зависимость модуля упругости волокон от изменения их длины. [22] |
Рассмотрим влияние условий получения углеродных волокон на их механические свойства. Улучшение свойств в процессе карбонизации связывают с ростом ароматических фрагментов, из которых состоят углеродные волокна, с процессом взаимного сшивания этих фрагментов, повышением степени ориентации, усложнением текстуры волокон и другими факторами. [23]
Карбонизацию с целью получения углеродных волокон необходимо проводить в отсутствие кислорода воздуха, наличие которого приводит к снижению выхода углерода и интенсивному образованию смолообразных продуктов распада. [24]
В связи с получением углеродных волокон исследования были распространены на область более высоких температур. [25]
![]() |
Схема превращения молекул ПАН в молекулы с лестничной структурой и конденсированные ароматические молекулы в процессе предварительной обработки и карбонизации. [26] |
Оптимальная температура прогрева для получения углеродных волокон с высокими прочностью и удлинением составляет, по-видимому, 1200 - 1400 С. Высокомодульные углеродные волокна получают при более высокой температуре - около 2500 С. Лестничная структура возникает в результате внутримолекулярной конденсации в процессе карбонизации; при этом образуется полициклическое ароматическое химическое соединение. По мере повышения температуры увеличивается и доля циклических структур. В волокнах, прошедших все стадии температурной обработки, молекулы или ароматические фрагменты расположены таким образом, что главные оси молекул или циклических структур параллельны оси волокон [4] В процессе прогрева создается натяжение волокон, так что степень их ориентации не снижается. Наиболее важно поддерживать натяжение волокон на стадии их предварительной обработки. [27]
![]() |
Схема превращения молекул ПАН в молекулы с лестничной структурой и конденсированные ароматические молекулы в процессе предварительной обработки и карбонизации. [28] |
Оптимальная температура прогрева для получения углеродных волокон с высокими прочностью и удлинением составляет, по-видимому, 1200 - 1400 С. Высокомодульные углеродные волокна получают при более высокой температуре - около 2500 С. Лестничная структура возникает в результате внутримолекулярной конденсации в процессе карбонизации; при этом образуется полициклическое ароматическое химическое соединение. По мере повышения температуры увеличивается и доля циклических структур. В процессе прогрева создается натяжение волокон, так что степень их ориентации не снижается. Наиболее важно поддерживать натяжение волокон на стадии их предварительной обработки. [29]
Помимо химических волокон для получения углеродных волокон практическое применение находят другие источники сырья. [30]