Конструкционные и защитно-отделочные материалы в автомобилестроении. Композиционные материалы. Кузьмин Ю.А. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

т проводников до полупроводников); высокие прочность и жесткость.
Уникальной особенностью углерод-углеродных КМ является увеличение
прочности в 1,5-2,0 раза и модуля упругости при повышении температуры.
К их недостаткам относят склонность к окислению при нагреве до температур
выше 500 °С в окислительной среде. В инертной среде и вакууме изделия из
углерод-углеродных КМ работают до 3000 °С.
Исходным материалом для матриц служат синтетические органические
смолы с высоким коксовым остатком (феноло-формальдегидные, фурановые,
эпоксидные и др.). Термоактивные смолы обладают хорошей пропитывающей
способностью. Большинство из них отверждается при относительно низких
температурахо 200-250 °С) и содержат 50-56 % кокса. При перомезе они
образуют стекловидный углерод, который не подвержен графитизации до
3000 °С.
Кроме того, в качестве матриц используют каменноугольные и нефтяные
пропитывающие пекивязкие остатки перегонки дегтей, смол, образующихся
при термической обработке твердых топлив (угля, торфа и др.) или при
пиролизе нефти. Они представляют собой сложную смесь полуциклических
ароматических углеводородов, характеризующихся невысокой стоимостью,
доступностью, низкой температурой размягчения (80-100 °С), небольшой
вязкостью и высоким содержанием кокса (62-95 % объема). К недостаткам
пеков относится неоднородный химический состав, способствующий
образованию пористости; термопластичность, вызывающая миграцию
связующих и деформацию изделия; наличие концерогенных соединений,
требующих дополнительных мер безопасности.
Наполнителями углерод-углеродных КМ служат углеграфитовые
волокна, жгуты, нити, тканые материалы. Структура и свойства КМ в большей
степени зависят от способа их получения. Наибольшее распространение
получили следующие два способа.
Первый способ состоит из протяжки графитовых волокон смолой или
пеками, намотки заготовки, ее отверждения и механической обработки на
заданный размер, карбонизация (800-1500 °С) в неокислительной или
нейтральной среде, упрочнение пиролитическим углеродом, графитизации при
2500-3000 °С и нанесении противоокислительных покрытий из карбидов
кремния и циркония. Для получения материала высокой плотности цикл
«пропитка-отверждение-карбонизация» многократно повторяют. Весь процесс
повторяется около 75 часов. В зависимости от режимов проведения, плотность
КМ, полученного этим методом, 1,3-2,0 т/м
3
. Свойства полученного при этом
углерод-углеродного КМ зависят от многих факторов: вида исходного волокна
и связующего, условий пропитки, степени напряжения матрицы, свойства кокса
и прочности связи с волокном, режимов отверждения, карбонизации,
графитизации, многократности цикла «пропитка-отверждение-карбонизация».
Так, при пропитке феноло-формальдегидной смолой плотность КМ не
превышает 1,65 т/м
3
, при пропитке фурановыми смолами она доходит до
1,85 т/м
3
, а при использовании пеков - составляет 2,1 т/м
3
. Нагрев
карбонизированного материала до 2500-3000 °С вызывает его графитизацию.
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ
ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Перед началом выполнения работ студенты обязаны пройти инструктаж
по правилам безопасной работы в лаборатории и расписаться в журнале по
технике безопасности.
Оборудования, стенды и учебные наглядные пособия, не имеющие
отношения к учебному процессу, руками трогать воспрещается.
Запрещается категорически включать и выключать действующее
оборудование находящееся в помещении лаборатории.
Студенты обязаны соблюдать требования охраны труда для обеспечения
защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов,
связанных с характером работы:
травмирование попаданием предмета при неаккуратном его
складировании;
- повышенная запыленность воздуха рабочей зоны;
- травмы при небрежном обращении с инвентарем, лабораторным
оборудованием;
- травмирование рук при небрежном обращении с образцами;
- мокрый скользкий пол.
Студенты обязаны:
- выполнять только ту работу, по которой получен инструктаж и пройдена
проверка знаний требований охраны труда;
- соблюдать режим труда и отдыха, правила внутреннего трудового
распорядка, установленного в университете;
- выполнять правила личной гигиены (после окончания работы тщательно
вымыть руки с мылом);
- знать место хранения медицинской аптечки и инструкции по
применению содержимого аптечки первой помощи;
- уметь оказать первую доврачебную помощь при производственных
травмах;
- соблюдать правила пожарной безопасности, знать место расположения
первичных средств пожаротушения;
- немедленно извещать своего непосредственного руководителя о любой
ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае,
произошедшем в лаборатории или об ухудшении состояния своего здоровья, в
том числе о появлении острого заболевания (отравления), вызвать
медицинскую помощь по телефону 03.
В лаборатории запрещается пользоваться открытым огнем и курить.
5