Технология производства композитных изделий

Глава JO. Краткие сведеиия о технологии металлических и углерод-ур.псродкых композктое 3 2 ! Таблгща 10.2 Исходная матрица Прочность при изгибе* ст, мПа Модуль упругости при изгибе Е, гПа Фенопформальдегидная 132/93 14,7/10,3 Эпоксифенольная 113/93 14/13,3 Кремнийорганическая 128/77 12,8/8,5 Пояибензимидазольная 32/56 14,7/19,2 * В числителе даны значения при 297 К, в знаменателе - при 756 К. Наиболее применимыми в этой группе матричных материалов являются фенолформальдегидные смолы вследствие их технологичности и низкой стои­ мости; получаемый кокс обладает высокой прочностью. Однако этим смолам свойственны определенные недостатки. Они дают кокс стеклоуглеродного ти­ па, плохо поддающийся графитации, что снижает плотность углеродной мат­ рицы (не выше 1650 кг/м'). Кроме того, величина усадки фенолформальдегид- ных связующих больше, чем у других типов связующих, применяемых при производстве УУКМ, что приводит к возникновению внутренних напряжений в карбонизованном композите и снижению его физико-механических свойств. Более плотный кокс дают фурановые связующие (до 1850 кг/м^). Усадка их при карбонизации меньше, а прочность кокса выше, чем у фенолформальде- гидных смол. Поэтому, несмотря на более сложный цикл отверждения, свя­ зующие на основе фурфурола, фурфурилиденацетонов и фурилового спирта также применяются при производстве УУКМ. Высокое коксовое число имеют кремнийорганические связующие, однако их применение для получения УУКМ весьма ограничено из-за высокого со­ держания в коксе окиси кремния, отрицательно сказывающегося на некоторых свойствах УУКМ. Кроме рассмотренных типов высокий коксовый остаток имеют полиими- ды, нолифеиилены и полибензимидазоп. Весьма перспективными для получения углеродной матрицы являются ка­ менноугольные и нефтяные пеки, вследствие большого содержания углерода {до 95%) и высокого коксового числа. Преимуществами пеков перед другими связующими являются доступность и низкая стоимость, отсутствие раствори­ теля в технологическом процессе, хорошая графитируемость кокса и его высо­ кая плотность. Однако вследствие неоднороднооти состава пеков, представ