База данных: Статьи
Страница 1, Результатов: 2
Отмеченные записи: 0
1.
Подробнее
24.5
Т 35
Термокинетические исследования формирования углеродной матрицы - прекурсора для реактивной инфильтрации расплавом [Текст] / М. А. Хасков [и др.] // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2018. - Т.61(11). - С. 31-37
ББК 24.5
Рубрики: Физическая химия. Химическая физика
Кл.слова (ненормированные):
реактивная инфильтрация расплавом -- углеродная матрица – прекурсор -- фенолформальдегидные смолы -- развитая пористая структура -- микрофазовое разделение индуцируемое полимеризацией -- термический анализ -- термокинетика -- химия
Аннотация: Методами термического анализа и термокинетики исследовано формирование углеродной матрицы прекурсора для реактивной инфильтрации расплавом. Показано, что органическая порообразующая добавка (этиленгликоль) замедляет экзотермическую реакцию отверждения фенолформальдегидной смолы, тогда как добавление катализатора (толуолсульфохлорида) позволяет провести процессы гелеобразования полимерной матрицы до начала выделения низкомолекулярных продуктов. Установлено, что гелеобразование происходит без существенной потери массы исходной композиции, при этом исчезает экзотермический эффект отверждения, наблюдаемый в диапазоне температур от 50 до 100 °С. Время гелеобразования в системе, которое при 60 °С составило 47 мин, было выбрано как необходимое время структурообразования, обусловленное микрофазовым разделением, индуцируемым полимеризацией. Доотверждение термореактивной матрицы при температуре 180 °С в течение 3 ч сопровождается удалением около 67 мас.% порообразующей добавки и уменьшением плотности на 32 %. Пиролиз отверждённой композиции сопровождается как потерей массы, так и химической усадкой, причём максимальная скорость потери массы наблюдается при температурах на 20-40 °С выше, чем для максимальной скорости усадки. Наблюдаемые закономерности приводят к пошаговому изменению плотности с её локальным увеличением вследствие превалирования процессов, сопровождающихся усадкой, и уменьшением вследствие превалирования потери массы. Процессы пиролиза матрицы с порообразователем приводят к получению материала с плотностью на 2-5 % выше, чем плотность исходной композиции. Использование метода термокинетики позволило предложить режим отверждения, минимизирующий локальное уменьшение плотности, что может быть использовано для получения образцов с требуемым распределением объема пор по радиусам. На основании полученных данных сделано предположение о том, что для получения из исследуемой композиции матрицы с развитой системой пор необходимо использовать армирующий каркас, не подверженный усадке в исследованном температурном диапазоне, но обладающий адгезией к продуктам пиролиза.
Держатели документа:
ЗКГУ
Доп.точки доступа:
Хасков, М.А.
Шестаков, А.М.
Синяков, С.Д.
Сорокин, О.Ю.
Гуляев, А.И.
Зеленина, И.В.
Т 35
Термокинетические исследования формирования углеродной матрицы - прекурсора для реактивной инфильтрации расплавом [Текст] / М. А. Хасков [и др.] // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2018. - Т.61(11). - С. 31-37
Рубрики: Физическая химия. Химическая физика
Кл.слова (ненормированные):
реактивная инфильтрация расплавом -- углеродная матрица – прекурсор -- фенолформальдегидные смолы -- развитая пористая структура -- микрофазовое разделение индуцируемое полимеризацией -- термический анализ -- термокинетика -- химия
Аннотация: Методами термического анализа и термокинетики исследовано формирование углеродной матрицы прекурсора для реактивной инфильтрации расплавом. Показано, что органическая порообразующая добавка (этиленгликоль) замедляет экзотермическую реакцию отверждения фенолформальдегидной смолы, тогда как добавление катализатора (толуолсульфохлорида) позволяет провести процессы гелеобразования полимерной матрицы до начала выделения низкомолекулярных продуктов. Установлено, что гелеобразование происходит без существенной потери массы исходной композиции, при этом исчезает экзотермический эффект отверждения, наблюдаемый в диапазоне температур от 50 до 100 °С. Время гелеобразования в системе, которое при 60 °С составило 47 мин, было выбрано как необходимое время структурообразования, обусловленное микрофазовым разделением, индуцируемым полимеризацией. Доотверждение термореактивной матрицы при температуре 180 °С в течение 3 ч сопровождается удалением около 67 мас.% порообразующей добавки и уменьшением плотности на 32 %. Пиролиз отверждённой композиции сопровождается как потерей массы, так и химической усадкой, причём максимальная скорость потери массы наблюдается при температурах на 20-40 °С выше, чем для максимальной скорости усадки. Наблюдаемые закономерности приводят к пошаговому изменению плотности с её локальным увеличением вследствие превалирования процессов, сопровождающихся усадкой, и уменьшением вследствие превалирования потери массы. Процессы пиролиза матрицы с порообразователем приводят к получению материала с плотностью на 2-5 % выше, чем плотность исходной композиции. Использование метода термокинетики позволило предложить режим отверждения, минимизирующий локальное уменьшение плотности, что может быть использовано для получения образцов с требуемым распределением объема пор по радиусам. На основании полученных данных сделано предположение о том, что для получения из исследуемой композиции матрицы с развитой системой пор необходимо использовать армирующий каркас, не подверженный усадке в исследованном температурном диапазоне, но обладающий адгезией к продуктам пиролиза.
Держатели документа:
ЗКГУ
Доп.точки доступа:
Хасков, М.А.
Шестаков, А.М.
Синяков, С.Д.
Сорокин, О.Ю.
Гуляев, А.И.
Зеленина, И.В.
2.
Подробнее
24.5
К 60
Колесников, С. А.
Формирование физико-механических характеристик углерод-углеродных материалов при изостатической технологии получения углеродной матрицы [Текст] / С. А. Колесников, Д. С. Максимова // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2018. - Т.61(11). - С. 50-61
ББК 24.5
Рубрики: Физическая химия. Химическая физика
Кл.слова (ненормированные):
многомерно армированный углерод-углеродный композиционный материал -- конструкционный материал -- углеродная матрица -- каменноугольный пек -- изостатическая карбонизация -- высокотемпературная обработка -- модели расчёта прочности композита -- «связанный» и «несвязанный» пучок армирующих волокон в композите -- химия
Аннотация: На отдельных этапах технологии «Высокие давления - Высокие температуры» получения углеродных матриц проведены исследования формирования уровня свойств углерод-углеродных конструкционных материалов при растяжении, сжатии и изгибе. Из кривых деформирования рассчитывали величины модуля упругости. В работе показаны преимущества данной технологии - постоянное сохранение пористости в открытом виде, доступном для последующего этапа импрегнирования прекурсора углеродной матрицы. В результате, технически, достигается наиболее эффективное заполнение всех уровней поровой структуры углеродных волокон и многомерных структур с размерами от долей и до тысяч мкм. Зависимости изменения физико-механических свойств от пористости углеродной матрицы качественно изменялись для трёх состояний композита: высокопористый (отсутствие монолитности материала); плотный материал (100%-ая реализация модуля упругости арматуры); высокоплотный материал (~100%-ая реализация прочности арматуры). Показано, что прочность композита соответствует представлениям о «связанном» и «несвязанном» пучке волокон по Вейбулу. По этим моделям проведены расчёты прочности при растяжении углерод-углеродного композиционного материала и получены результаты в хорошем соответствии с экспериментальными. Установлено, что уровень пористости ~ 0,14 и соответствующий ему уровень плотности ~ 1,8 г/см3 являются границей для формирований углерод-углеродных композиционных материалов с данным типом углеродной матрицы, с качествами конструкционного материала. При обеспечении гидростатического давления в процессе карбонизации нет физических причин разделения технологической схемы на «предварительные» и «финишные» процессы с различным набором оборудования.
Держатели документа:
ЗКГУ
Доп.точки доступа:
Максимова, Д.С.
К 60
Колесников, С. А.
Формирование физико-механических характеристик углерод-углеродных материалов при изостатической технологии получения углеродной матрицы [Текст] / С. А. Колесников, Д. С. Максимова // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2018. - Т.61(11). - С. 50-61
Рубрики: Физическая химия. Химическая физика
Кл.слова (ненормированные):
многомерно армированный углерод-углеродный композиционный материал -- конструкционный материал -- углеродная матрица -- каменноугольный пек -- изостатическая карбонизация -- высокотемпературная обработка -- модели расчёта прочности композита -- «связанный» и «несвязанный» пучок армирующих волокон в композите -- химия
Аннотация: На отдельных этапах технологии «Высокие давления - Высокие температуры» получения углеродных матриц проведены исследования формирования уровня свойств углерод-углеродных конструкционных материалов при растяжении, сжатии и изгибе. Из кривых деформирования рассчитывали величины модуля упругости. В работе показаны преимущества данной технологии - постоянное сохранение пористости в открытом виде, доступном для последующего этапа импрегнирования прекурсора углеродной матрицы. В результате, технически, достигается наиболее эффективное заполнение всех уровней поровой структуры углеродных волокон и многомерных структур с размерами от долей и до тысяч мкм. Зависимости изменения физико-механических свойств от пористости углеродной матрицы качественно изменялись для трёх состояний композита: высокопористый (отсутствие монолитности материала); плотный материал (100%-ая реализация модуля упругости арматуры); высокоплотный материал (~100%-ая реализация прочности арматуры). Показано, что прочность композита соответствует представлениям о «связанном» и «несвязанном» пучке волокон по Вейбулу. По этим моделям проведены расчёты прочности при растяжении углерод-углеродного композиционного материала и получены результаты в хорошем соответствии с экспериментальными. Установлено, что уровень пористости ~ 0,14 и соответствующий ему уровень плотности ~ 1,8 г/см3 являются границей для формирований углерод-углеродных композиционных материалов с данным типом углеродной матрицы, с качествами конструкционного материала. При обеспечении гидростатического давления в процессе карбонизации нет физических причин разделения технологической схемы на «предварительные» и «финишные» процессы с различным набором оборудования.
Держатели документа:
ЗКГУ
Доп.точки доступа:
Максимова, Д.С.
Страница 1, Результатов: 2