Вплив термомеханічної обробки вуглепластиків на зниження механічних напружень, виникаючих під час карбонізації

Abstract

Головним недоліком вуглець-вуглецевих матеріалів на основі термореактивних смол є досить велика тривалість їх виготовлення. Це викликано необхідністю, серед іншого, підтримувати низьку швидкістю підвищення температури на стадії карбонізації 3…6 К/год, для недопущення перебільшення межі міцності матеріалу внутрішніми напруженнями, які виникають під час карбонізації. Встановлено, що проведення термомеханічної обробки вуглепластика, який виготовлено на основі новолачних фенолформальдегідних смол, до температури 730 К дає змогу збільшити швидкість підвищення температури до 100 К/год, без погіршення механічних властивостей карбонізованого матеріалу. Це дозволяє сформулювати нові вимоги до вуглепластика як до напівфабрикату для виготовлення вуглець-вуглецевих композиційних матеріалів: умови отримання вуглепластика повинні забезпечувати розвиток мінімальних по величині напружень під час наступної високотемпературної обробки.

Главным недостатком углерод-углеродных материалов на основе термореактивных смол является достаточно длительное время их изготовления. Это вызвано необходимостью, среди прочего, поддерживать низкую скорость подъема температуры на стадии карбонизации 3…6 К/час, для недопущения превышения предела прочности материала внутренними напряжениями, возникающими во время карбонизации. Установлено, что проведение термомеханической обработки углепластика, который изготовлен на основе новолачных фенолформальдегидных смол, до температуры 730 Кдает возможность увеличить скорость подъема температуры до 100 К/час, без ухудшения механических свойств карбонизованного материала. Это позволяет сформулировать новые требования к углепластику как к полуфабрикату для изготовления углерод-углеродного композиционного материала: условия получения углепластика должны обеспечивать развитие минимальных по величине напряжений во время последующей высокотемпературной обработки.

The main lack of the carbon-carbon materials based on phenolic resins is long tine of its preparing. It is connected with low speed of temperature rising on the level of carbonization (3…6 K/h). It can be explained by the jact, that it isimpossible to exceed ultimate stress limit of the material by the internal stresses, which appear during carbonization. It is determined that carrying out of the thermo-mechanical treatment of carbon-plastic, based on novolak phenolic resins under temperature 730 K gives possibility to enlarge the speed of temperature rising till 100 K/h, without deterioration of mechanic qualities of carbonized material. It allows to define new requirement to carbon-plastic as a body to produce carbon-carbon compositional material: conditional of carbon coming out must provide development of minimalstressesin size during the following high-temperature treatment.