Технологическое обеспечение повышения герметичности труб из углерод-углеродных композиционных материалов, работающих в агрессивных средах

• Автор: Алшикх Вахид
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Основы теория получения конструкций из углерод углеродных композиционных материалов (УУКМ), технологии изготовления и физико-механические характеристики
1.1. Получение углеродных волокнистых материалов (УВ)
1.1.1. Получение УВ гидратцеллюлозных волокон
1.1.2. Получение УВ из полиакрилонитрильных нитей
1.1.3. Получение УВ из пеков
1.2.4. Физико - механические и химические свойств углеродных волокон
1.2. Уплотнение много направленных структур УУКМ
1.2.1. Методы пропитки матрицы жидкостью из УУКМ.
Обоснование выбора типа пропитывания
1.2.2. Термореактивные смолы
1.2.3. Пропитка пеков под низким и высоким давлениями
1.2.4. Химическое осаждение из паровой фазы
1.3. Типы структуры пространственно армированных УУКМ
1.3.1. Структурные схемы пространственно армированных композитов
1.3.2. Предельные коэффициенты армирования пространственных структур
1.3.3. Проектирование тканых структур на основе системы двух нитей. Эффективные упругие характеристики структур типа 2В
1.3.4. Много направленные структуры система трех нитей
1.3.5. Схемы армирования цилиндров и других тел вращения

1.3.6. Процессы получения армирующих структур для УУКМ.
Сухие тканые структуры и процессы получения цилиндров армирующих структур для УУКМ
1.4. Физическая модель термообработки УУКМ
1.4.1. Газопроницаемость матриц и постановка локальной
задачи газопроницаемости
1.5. Проектирование и примера расчета трубчатых конструкций
1.5.1. Особенности механики деформирования ортотропных армированных структур из УУКМ
1.5.2. Метод осреднения жестокости в механике пространственно армированных композитов
1.5.3. Проектирование конструкций труб из УУКМ под нагрузке внутри давления
2. Обоснование рациональных параметров конструкций из УУКМ, повышенной герметичности и технологии их изготовления
2.1. Технология изготовления труб
2.2. Основные используемые материалы
2.3. Рациональные параметр Технологического процесса изготовления изделия из УУКМ
2.3.1. Изготовление препрега, раскрой препрега и намотка раскроенного препрега на металлическую оправку
2.3.2. Отверждение намотанной заготовки и съем заготовки с металлической оправки
2.4. Типы процессов технологии изготовления углеродных труб
2.4.1. Предварительная карбонизация заготовки
2.4.2. Пропитка заготовки каменноугольным пеком
2.4.3. Карбонизация заготовки

2.4.4. Насыщение заготовки пироуглеродом
2.5. Процесса насыщение покрытий на трубы из УУКМ
2.5.1. Техпроцесс насыщение покрытий
2.6. Оценка несущей способности и надежности функциональные трубопровода из углерод углеродного материала со структурой типа 2D
3. Методы определения механических свойств и герметичности труб конструкции из УУКМ
3.1. Методы статических испытаний армированных трубчатых структур
из УУКМ
3.2. Испытание на растяжение трубчатых образов из УУКМ
3.2.1. Измеряемые величины
3.2.2. Используемые образцы и их подготовка к испытаниям
3.2.3. Испытательная оснастка и приспособления
3.2.4. Обработка результатов испытаний
3.3. Испытания трубчатых образцов под действием внутреннего давления
3.3.1. Используемые образцы и их подготовка к испытаниям
3.3.2. Испытательная оснастка и приспособления
3.3.3. Испытательное и измерительное оборудование
3.3.4. Обработка результатов испытаний
3.4. Определение структуры материала
3.4.1. Определение плотности и пористости
3.4.2. Методы количественной металлографии
3.4.3. Экспериментальное определение пористости и неоднородности материалов
3.5. Метод определения герметичности или газопроницаемости
3.5.1. Испытание на герметичность (газопроницаемости)
3.5.2. Формулировка требований к герметичности и обоснование
прочности и в конечном счете значительно ухудшает упруго - прочностные показатели УВ. Поэтому термообработку полиакрилонитрильных волокон провидят в условиях, исключающих возможность их усади или даже с дополнительной вытяжкой.
Предварительной термообработкой на воздухе полиакрилонитрилы-юе волокно достигает повышенной термостабильностью и может подвергаться дальнейшему нагреву до более высоких температур в среде газа.
Карбонизация заканчивается в основном при 1023... 1223 °С, однако в этих условиях структура образующегося волокна еще недостаточно совершенна. Поэтому максимальная прочность У.В. достигается при температурах обработки 1223... 1423 °С.
Для достижения более высоких значений модуля упругости температуру обработки необходимо довести до 2423...2723 °С. Полученные в этих условиях угле волокнистые материалы относятся к группе высокомодульных.
1.1.3. Получение У В из исков
Пек. как исходное сырье, для получения УВ выгодно отличается от полиакрилонитрильных и гвдратцеллюлозных волокон высоким содержанием углерода и соответственно большим выходом готового волокна. Ниже приведены данные о содержании и выходе волокна при получении УВ из различного сырья:
Содержание углерод в сырье, % Выход готового волокна, % Целлюлоза

Пеки
Асфальты
Однако применение пеков осложнено рядом обстоятельств. Как правило, сырье пеков, полученные как отход нефтехимических производств, не удовлетворяет предъявляемым требованиям и перед формированием волокна необходима их специальная обработка для удаления низко и высококипящих фракций и примесей. Это достигается двух стадийном перегонкой: при