Углеродные материалы

Углерод-углеродный конструкционный материал типа КИМФ

Углерод-углеродный композиционный материал (УКМ) типа КИМФ на основе плетеного каркаса ортогональной трехмерной структуры из углеродного волокна и пироуглеродной матрицы. Материал обладает уникальными прочностными свойствами, высокой ударной вязкостью. Трибологические и абляционные характеристики композита позволяют использовать его в качестве высокопрочных антифрикционных материалов и в качестве защитных материалов для космической техники. Наряду с традиционным применением УКМ в специальных областях таких как ракетно-космическая, авиационная атомная знергетика материал успешно применяется для изготовления различных элементов фурнитуры высокотемпературных печей, нагревателей, тиглей, форм для разливки цветных металлов и других фасонных изделий.

Физико-механические показатели (средние значения):

№ п/п	Наименование показателя	Единица измерения	Значение
1.	Объемная плотность материала	г/с м³	1,78
2.	Разрушающее напряжении при сжатии	кгс/с м²	1600
3.	Разрушающее напряжение при растяжении	кгс/с м²	350
4.	Разрушающее напряжение при изгибе	кгс/с м²	500
5.	Коэффициент теплопроводности, не более (при температуре 50oС)	ккал/м*час.град	7
6.	Удельное электросопротивление	Ом*м м² /м	30
7.	Пористость материала	%	8,7
8.	Ударная вязкость	КДж/ м²	10

УГКМ

Новый углеволокнистый графитовый композиционный материал УГКМ. Изготавливается на основе пироуглеродной матрицы полученной в результате термоградиентного насыщения графитовой шихты с добавкой из измельченных углеродных волокон. Материалы типа УГКМ являясь хемостойкими и термопрочными, сохраняют высокие физико-механические характеристики в инертной среде до температуры 3200⁰С, обладает повьшенной газонепроницаемостью. Новые композиты отличаются повышенной ударной вязкостью. Как конструкционные материалы общетехнического назначения, предлагаемые композиты применимы в изделиях новой техники химического машиностроения, автомобильной, тракторной, электротехнической промышленности, металлургии. Рекомендуются для изготовления нагревательных элементов стержневой и профильной формы для электропечей, горячих прессформ при штамповке изделий, литейных форм, футеровочных плиток, арматуры термопар погружения, пар трения и других изделий.

Полученный материал имеет следующие физико-механические показатели:

№ п/п	Наименование показателя	Единица измерения	Значение
1.	Плотность не менее	г/с м³	1,68
2.	Прочность на сжатие	МПа	125
3.	Прочность на изгиб	МПа	33,9
4.	Пористость	%	13,0
5.	Удельное электросопротивление	мкОм*м	18,0
6.	Температурный коэффициент линейного расширения	оК-1	4,5*10-6

Дискретные углеродные волокна

Дискретные углеродные волокна (измельченные волокна) представляют собой резаное волокно с длиной реза от 10±5 мм, либо измельченное волокно с размером фракции от 2 до 20 мм полученное при различных температурах обработки. По отдельному заказу могут поставляться размолотые на шаровой мельнице волокна с размером фракции до 350 мкм. Плотность углеродного волокна составляет не менее 1.64 г/с м³ . Дискретные волокна используются в качестве армирующих элементов в углерод-углеродных, керамических и полимерных композиционных материалах. Широкий диапазон электропроводности углеродных волокон обусловленный различием температуры обработки позволяет их использовать в качестве наполнителей бумаг специального назначения. Относительно небольшая плотность дискретных (измельченных) волокон, высокая температура эксплуатации, стойкость к термическому удару и стойкость к изнашиванию в различных атмосферных условиях позволяет их использовать во фрикционных материалах нового поколения.
Микроармирование огнеупоров дисперсными углеродными волокнами позволяет создать необходимый запас прочности, сохраняя целостность конструкции, обеспечивая дополнительный комплекс свойств композита: повышение долговечности, снижение усадочной деформации, повышение трешиностойкости и ударной вязкости.

Виды дискретных волокон:

№ п/п	Наименование	Плотность волокна г/с м³ , не менее	Размеры фракций (длина реза)	Количество и тип аппрета, не более
1.	Мелко резаное	1,64	5 — 20 мм	0,5% Алкамон ОС-2
2.	Измельченное	1,64	0,5 — 2 мм	0,1% ПВС
3.	Размолотое	1,64	до 650 мкм	0,1% ПВС

* — ПВС — поливиниловый спирт