Разработка термостойких композиционных материалов на основе карбида кремния

• Автор: Задорожный, Игорь Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 164 с. : ил.

1.1. Методы получения карбидных и углеродсодержащих теплостойких материалов

1.2. Физикохимические свойства углеродсодержащих и карбидсодержащих материалов

1.3. Области применения термостойких композиционных материалов

1.4. Обоснование целей, задач, направления исследований и технологии термостойких композиционных материалов на основе карбида кремния и полимерного связующего
Глава 2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОСТОЙКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Вещества и материалы, применяемые при проведении экспериментальных исследований

2.2 Методика получения термостойких композиционных материалов на основе карбида кремния
2.3. Методики оценки физикомеханических и тсплофизических характеристик исследуемого материала

2.4. Методы планирования экспериментов

Глава 3. ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Влияние технологических параметров процесса получения материала на его структуру и свойства
3.2. Исследование структуры композиционных пеноматериалов и изучение механизма их образования
Кинетика процесса карбидизации. Описание алгоритма выбора числа независимых реакций процесса карбидизации Зависимость теилофизических свойств от состава материала Влияние состава композиции на химическую стойкость исследуемого материала
ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА ИСХОДНОЙ КОМ ПОЗИЦИИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛА Зависимость плотности пеноматериала от состава исходной композиции
Зависимость прочности пеноматериала от состава исходной композиции
Зависимость коэффициента теплопроводности пеноматериала от состава исходной композиции
Зависимость электропроводности пеноматериала от состава исходной композиции
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКИХ КОМПОЗИЦИО иных ПЕНОМАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ И ПОЛИМЕРНОГО СВЯЗУЮЩЕГО Технологический процесс получения пеноматериалов Применение кремнийорганических отходов в качестве модифицирующей добавки
Оптимизация технологических параметров процесса получения пеноматериалов при использовании кремнийорганических отходов в качестве модифицирующей добавки
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
Экологические аспекты использования промышленных отходов
Получение термостойкого композиционного пеноматериала использованием отходов нефтехимического месторождения тепловых станций
Использование отходов литейного производства в состав композиции для получения пеноматериала Фильтрующие материалы для очистки газа от продуктов деления ядерного топлива ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Чаще всего в этом способе используют полиуретановые или полиолефиновые пены, и их пропитку ведут легко карбонизующимися смолами фенольными, фурановыми, эпоксидными, крезольными. При приготовлении пропитывающих составов используют такие растворители как бензол, тетрагидрофуран ТГФ и др. В процессе термообработки основа медленно разлагается и в конечном продукте сохраняется только е структура, изменяя пористость пены, получают пеноуглерод с нужной пористостью . Франция . Пористый стеклоуглерод получают путм пропитки макропористой полиуретановой пены фурановой или фенольной смолой карбонизации в инертной атмосфере при С, 1рафитизация. Плотность полученного блестящего тврдого материала от 0 до
кгм , прочность при сжатии 5 кгсм. США . Полностью или частично пористые изделия из стеклоуглерода получают путм пропитки смолой фенолформальдегидной, фурановой или их смесями пенопластов, например полиуретанов, полиолефинов и др. С. Чтобы заготовки были стабильными на протяжении всего процесса, предлагается их замачивать водным раствором поливинилового спирта. Англия . Пенополиуретаны пропитывают в замкнутой системе смесью ацетилена или его производного, либо этилена или пропилена или его производного и инертного разбавителя и затем газообразный углеводород мгновенно разлагают под действием электрической искры лазерного луча, рентгеновских лучей или пучка электронов. Франция . Углеродный материал ячеистой структуры получают медленной карбонизацией фенолформальдегидного пенопласта. Карбонизацию пенопласта в листах или разрезанных блоках проводят в восстановительной атмосфере при температуре не выше С со скоростью нагрева от 3 до Счас. Карбонизоваиные изделия медленно охлаждают. Усадка составляет от до , потеря веса . Плотность от 0 до 0 кгсм3. Прочность при сжатии от 3 до 7 кгсм2. Теплопроводность при С 0,1 ВтмК. США . Углеродное изделие получают путем карбонизации пенополиуретана. Углеродное изделие имеет плотностью 0 кгм3. Однако, пенополиуретаны имеют малый выход карбонизованного продукта около , поэтому в них вводят различные наполнители. Япония . Нефтяной пек с температурой размягчения 0 0С и размером частиц 0 мкм смешивают с диизоцианатами и простым полиэфирполиолом или сложным оксиполиэфиром или их форполимерами и получают пенополиуретаны в присутствии вспенивающего агента. Затем пенопласт карбонизуют. Очень часто получают пеноуглерод на основе фенолформальдегидных пен, так как эти смолы легко карбонизуются с большим выходом углерода. Разработка способа карбонизации этих пен заключается обычно в поиске режима карбонизации, при котором газообразные продукты пиролиза не разрушают изделие, а имеют возможность выхода. При получении высокопористых материалов на основе углеродных микросфер , последние диспергируют в жидкой смоле или смешивают с тврдым связующим. В качестве связующих используют фенольные, полиуретановые, эпоксидные, фурфуриловые, силиконовые, полиэфирые смолы, жидкое стекло, полиакрилоиитрид и т. Микросфсры изготавливают из пека фенольных, алкидных и эпоксидных смол. Смолу смешивают с летучим газообразующим веществом. Получаемые при этом капельки смолы нагревают для полимеризации смолы и улетучивания газообразоватсля, пока смола ещ достаточно пластична для формирования полых микросфер. Размер и толщина стенок микросфер регулируются подбором размера капелек, вязкости смолы и типа газообразователя. Смоляные микросферы смешиваются со смоляной связкой и далее подвергаются совместной карбонизации, но могут быть карбонизованы и перед смешиванием. Для получения углеродных микросфер из пека частицы исходного сырья смешивают с органическим растворителем, и смесь диспергируют в воде. Получающиеся при этом частицы с размерами 0 мкм вследствие быстрого нагревания превращаются в микросферы диаметром 0 мкм, толщиной стенки от 1 2 до 6 мкм. Микросферы обрабатывают газообразным или жидким окислителем, в результате чего они теряют способность плавиться и сохраняют форму микросферы во время карбонизации. Карбонизация микросфер проводится при 0 С. Графитовые микросферы образуются при температуре С.