Патенты автора Черненко Николай Михайлович (RU)

Предлагаемое изобретение относится к классу углеродных волокнистых армированных конструкционных полимерных композиционных материалов на основе углеродной графитированной ткани в качестве армирующего наполнителя и эпоксидной матрицы для изготовления изделий антифрикционного назначения. Композит может быть использован для изготовления торцевых уплотнений опорных подшипников и подшипников скольжения. Антифрикционная композиция включает углеродную ткань и полимерное связующее, согласно изобретению армирующим наполнителем является углеродная графитированная при температуре 2400°С ткань, полученная из гидратцеллюлозной ткани, структура волокон которой модифицирована перед карбонизацией интенсивным кратковременным нагреванием и тепловлажностным воздействием, а полимерное связующее дополнительно содержит алюмоорганосилоксановый лак, полиэтиленполиамин и хлорпарафин при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: графитированная ткань - 50,0, эпоксидная смола - 49,0, алюмоорганосилоксановый лак - 9,0, полиэтиленполиамин - 2,0 и хлорпарафин - 0,9. Также описывается способ изготовления антифрикционной композиции, который включает изготовление углеродной ткани, приготовление тканевого полуфабриката на основе эпоксидной смолы и растворителя и отличается тем, что исходную гидратцеллюлозную ткань перед карбонизацией подвергает интенсивному кратковременному нагреванию и тепловлажностному воздействию для модификации структуры волокна и после карбонизации до температуры 320°С графитируют в инертной атмосфере при температуре не ниже 2400°С, а в разогретую до температуры 90°С эпоксидную смолу вводят порошок хлорпарафина и перемешивают, затем заливают алюмоорганосилоксановый лак, полиэтиленполиамин и толуол в количестве 46 вес. ч. от массы эпоксидной смолы, дополнительно перемешивают, сливают пропиточный компаунд в отдельную емкость и после непродолжительной выдержки заливают в смеситель, перемешивают и пропитывают графитированную ткань окунанием в пропиточный компаунд с отжимом после пропитки до влажного привеса компаунда до 80%, приготовленный влажный полуфабрикат разрезают на заготовки, выкладывают пакеты из заготовок в пресс-форме и прессуют. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Предлагаемое изобретение относится к технологии получения высокотемпературных материалов, используемых для теплоизоляции термического оборудования различных производств, преимущественно работающих в условиях вакуума, инертной или восстановительной сред при температурах выше 1000°С, а также в качестве армирующего наполнителя композиционных материалов на основе полимерной, углеродной и керамической матриц, эксплуатируемой в авиакосмической автомобильной технике, в машиностроительном и металлургическом производствах в качестве термостойких фильтров, в медицине, в атомной промышленности. В способе получения углеродных волокнистых материалов из гидратцеллюлозных волокон, включающем обработку исходного целлюлозного волокнистого сырья в растворе компонентов катализатора карбонизации и последующие карбонизацию и графитацию, исходное целлюлозное волокнистое сырье перед и после обработки в растворе компонентов катализатора карбонизации подвергают воздействию микроволнового сверхвысокочастотного излучения с частотой СВЧ-тока 2450 МГц и номинальной мощностью 350 Вт с длительностью облучения 10-30 с, а карбонизацию проводят при температуре 315-325°С в инертной атмосфере. Изобретение позволяет сократить длительность и трудоемкость технологического процесса, уменьшить его энергоемкость за счет исключения энергоемких тепловлажностных операций при подготовке целлюлозных волокон к карбонизации, а также снизить температуру карбонизации и повысить качество получаемых углеродных волокнистых материалов. 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к области медицинских изделий, а именно к получению углеродных нетканых материалов. Способ получения углеродного волокнистого нетканого материала для медицины включает текстильную переработку перед формированием исходных целлюлозных непрерывных нитей в кордную ткань, отделку тепловлажностной обработкой, синтез катализатора карбонизации на поверхности волокон, паровоздушное воздействие, вентилируемую сушку, формирование нетканого материала иглопрокалыванием двух наружных иглопробивных слоев и внутреннего однонаправленного слоя между ними, последующую карбонизацию. При этом углеродный нетканый материал активируют для развития удельной поверхности при нагреве до температуры 950°С в течение 60-180 минут с последующим аппретированием лекарственными веществами и полученный активированный углеродный нетканый материал механически обрабатывают штамповкой или нарезкой до получения требуемых размеров и форм медицинских изделий. Изобретение обеспечивает углеродный волокнистый нетканый материал, обладающий хорошей гибкостью, несминаемостью, повышенной прочностью на разрыв. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к области химической технологии преимущественно искусственных волокон и может быть использовано при получении углеродных волокнистых материалов при высокой температуре обработки. Способ получения углеродных графитированных волокнистых материалов включает нагрев материала при непрерывном транспортировании в изолированных одна от другой реакционных зонах - низкотемпературной с нагревом до 450°С и высокотемпературной с нагревом до 3000°С, и удаление из высокотемпературной реакционной зоны в противоположном направлении транспортированию материла выделяющихся летучих продуктов через входной конец транспортного канала. Высокотемпературной обработке подвергают частично карбонизованный углеродный волокнистый материал со степенью карбонизации 0,45-0,60, содержанием углерода 65-72% масс., водорода 4,1-4,4% масс. Летучие продукты, удаляемые из реакционной зоны, поджигают, а частично карбонизованный материал перед введением в транспортный канал подвергают газопламенной обработке в пламени сгорания летучих продуктов. Обеспечивается получение графитированного волокнистого материала с повышенными физико-механическими свойствами. Предел прочности при разрыве полученных графитированных волокнистых материалов составляет не менее 800-1000 МПа, модуль упругости не менее 3000 МПа. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к технологии получения высокотемпературных материалов, используемых для теплоизоляции термического оборудования, а также в качестве армирующего наполнителя композиционных материалов. Способ получения комплексного углеродного волокнистого материала включает непрерывную карбонизацию и графитацию нетканого волокнистого полотна, содержащего целлюлозу. При его транспортировании в качестве армирующего компонента или подложки используют гидратцеллюлозную ткань, подвергнутую комплексной отделке. На влажную подготовленную тканевую подложку, импрегнированную раствором катализатора, помещают исходное сухое нетканое полотно. Полученный пакет пропускают между отжимными валками. Затем пакет обрабатывают в перегретой паровоздушной среде, сушат, подвергают интенсивному нагреву в течение 1-3 минут до температуры начала пиролиза макромолекул целлюлозы. Нагретый пакет, не допуская охлаждения, перемещают из камеры интенсивного нагрева в первую зону нагрева камеры карбонизации. Проводят карбонизацию и графитацию пакета. Обеспечивается повышение интенсивности и производительности процесса получения комплексного углеродного волокнистого материала и улучшение его качества. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии получения активированных углеродных волокнистых материалов на основе гидратцеллюлозных волокон, обладающих высокими адсорбционными свойствами, которые используются в химической промышленности, в медицине. В способе получения активированной углеродной ткани, включающем активацию карбонизованной ткани смесью водяного пара и газообразных продуктов активации при повышенных температурах обработки, в соответствии с предлагаемым техническим решением, процесс карбонизации гидратцеллюлозной ткани, содержащей катализатор в виде неорганических включений солей бора, фосфора, хлора и азота, процесс активации полученной карбонизованной ткани и охлаждение активированной ткани осуществляют в едином комплексном процессе при непрерывном транспортировании ткани последовательно через пневмоизолированные, но термически сопрягающиеся реакционные камеры карбонизации, активации и охлаждения. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить интенсивность процесса активации, увеличить стабильность и производительность получения активированной углеродной ткани. В соответствии с предлагаемым способом получают активированную углеродную ткань с большим значением удельной поверхности волокон. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении армирующих наполнителей композиционных материалов для авиакосмической техники, термического оборудования, спортивных и медицинских изделий. Монослой высокомодульного углеродного волокнистого материала облучают с помощью широкоапертурного полиэнергетического пучка легких ионов гелия со средней энергией ионов не более 3 кэВ от ионного источника класса ускорителей с анодным слоем (УАС) с сечением пучка не менее 100 см2, плотностью тока не менее 2 мА/см2 при температуре свыше 150 °С. Монослой высокомодульного углеродного волокнистого материала получают путем раскладки в ширину на плоскости до образования однослойной ленты толщиной, равной диаметру облучаемых волокон. Полученную однослойную ленту высокомодульного углеродного материала облучают при непрерывном транспортировании ленты в вакууме без выключения ионного источника, при этом облучение ленты проводят с обеих сторон. Технический результат - изменение поверхностной топографии волокон высокомодульного углеродного материала в виде гребневидных гофров и увеличение удельной поверхности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 пр.

Предлагаемое изобретение относится к классу композиционных материалов на основе углерода теплозащитного, конструкционного, химостойкого назначений, подлежащих эксплуатации в условиях статических и динамических нагрузок при нагреве до 2000°С в окислительной среде (авиакосмическая техника, высокотемпературное электротермическое оборудование, комплектация атомных реакторов и т.п.), а также к способам их получения. Углеродкерамический композиционный материал включает керамическую матрицу, армированную углеродным волокнистым материалом. При этом матричный керамический материал дополнительно армирован углеродными нанотрубками и дополнительно содержит по границе раздела фаз наноструктурированной матрицы и армирующего углеволокнистого наполнителя наноструктурированную карбидкремниевую интерфазу при следующем соотношении компонентов, мас.%: углеродные нанотрубки 0,3-1,0, углеродные волокнистые материалы 15-25, наноструктурированная карбидкремниевая интерфаза 2-4, карбид кремния – остальное. Углеродный волокнистый наполнитель пропитывают смесью некоксующейся и коксообразующей олигомерных смол, помещают между транспортной и разделительной полиэтиленовыми пленками и подвергают ионизирующему облучению, которым частично полимеризуют некоксующуюся смолу. Из слоев препрега набирают пакет заготовки объемной структуры, проводят формование, карбонизацию, пропитку раствором поликарбосилана в толуоле, сушку, термостабилизацию, керамизацию и силицирование. Перед помещением пропитанного углеродного волокнистого наполнителя на транспортную и разделительную полиэтиленовые пленки наносят слой (2-10)%-ной суспензии углеродных нанотрубок в смеси олигомерных коксообразующей и некоксующейся смол. При выкладке пакета заготовки углепластика в каждый из слоев препрега засыпают углеродные нанотрубки через съемную перфорированную пластину, находящуюся в непосредственном плотном контакте с выкладываемым слоем препрега, повторяющего его размеры. После карбонизации полученную углерод-углеродную заготовку дополнительно уплотняют пропиткой в (2-10)%-ной суспензии углеродных нанотрубок в растворе поликарбосилана в толуоле. Технический результат изобретения - увеличение прочности композита до 40% по показателю прочности при изгибе и в два раза по показателю прочности при сжатии. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил. 2 табл.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается способа отделки лиоцельногоегидратцеллюлозного волокна при получении прекурсора углеродного волокнистого материала. Способ включает обработку исходного лиоцельного волокнистого материала в растворе катализатора карбонизации, содержащего хлористый аммоний, сушку обработанного материала, при этом исходный лиоцельный гидратцеллюлозный материал предварительно подвергают интенсивному кратковременному нагреву до температуры начала активного пиролиза волокна 150-180°С в течение 1-3 мин, тепловлажностной обработке в 8-15%-ном водном растворе тиосульфата натрия при температуре 80-100°С, отмывке и сушке, дополнительному вторичному интенсивному кратковременному нагреву по режиму предварительного нагрева, обработке в 17%-ном водном растворе компонентов катализатора карбонизации, содержащем хлористый аммоний и диаммоний фосфат при соотношении масс компонентов 3:2, в интервале температур 90-100°С в течение 15-35 мин, затем импрегнированный раствором лиоцельный гидратцеллюлозный волокнистый материал обрабатывают в перегретой паровоздушной атмосфере в течение 15-25 мин при температуре 110-130°С и досушивают при температуре 95-105°С с вентиляцией в течение 15-25 мин. Изобретение обеспечивает увеличение прочности получаемых на основе лиоцельного гидратцеллюлозного прекурсора углеродных волокон и производительности процесса их получения. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к получению углеродных волокнистых материалов в виде нитей, жгутов, лент, тканей и т.п. путем термохимической обработки гидратцеллюлозных (ГЦ) волокон. Получаемые углеродные волокнистые материалы (УВМ) находят применение в качестве армирующих наполнителей композитов с полимерной, углеродной, керамической и металлической матрицами различного назначения: теплоизоляции высокотемпературного термического оборудования; гибких электронагревателей; электродов электролитических процессов; высокотемпературных фильтров агрессивных газов, жидкостей и расплавов; в производстве спортивных изделий; в медицине. Способ получения углеродных волокнистых материалов из гидратцеллюлозного волокна включает тепловлажностную обработку исходного ГЦ-волокна в растворе химиката-релаксатора, отмывку, сушку, обработку в растворе компонентов катализатора карбонизации, в перегретой паровоздушной среде, окончательную вентилируемую сушку и последующие карбонизацию и графитацию, при этом согласно изобретению исходные ГЦ-волокна перед тепловлажностной обработкой и/или обработкой в растворе компонентов катализатора карбонизации, а также перед карбонизацией подвергают интенсивному кратковременному нагреванию (ИКН) до температуры начала активного пиролиза макромолекул целлюлозы в волокне в течение 1,0-3,5 мин, при этом карбонизации в неокислительной атмосфере с возрастающим зонным нагревом подвергают прекурсор, предварительно интенсивно кратковременно нагретый до температуры возникновения активного пиролиза волокна, а температуру начала термообработки при карбонизации устанавливают на 10-25°С выше значения температуры прекурсора, причем интенсивный кратковременный нагрев ГЦ-волокна осуществляют инфракрасным излучением. Углеродные волокнистые материалы, полученные предлагаемым способом, обладают повышенной на ~10% прочностью, при увеличенной не менее чем в 10 раз производительности процесса. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается способа получения углеродного нетканого волокнистого материала. Способ включает формирование нетканого материала из целлюлозного волокнистого сырья иглопрокалыванием из двух наружных иглопробивных слоев и внутреннего однонаправленного слоя между ними из непрерывных целлюлозных нитей и последующую карбонизацию и графитацию при постепенном повышении температуры нагревания в инертной атмосфере, перед формированием нетканого полотна исходные непрерывные нити текстильно перерабатывают в кордную ткань с плотностью по основе не более 20-40 нитей/10 см, по утку не более 10 нитей/10 см ширины, причем линейная плотность нитей по основе не более 192 текс, а нитей по утку не более 50 текс, затем полученную кордную целлюлозную ткань подвергают отделке тепловлажностной обработкой, синтезу катализатора карбонизации на поверхности волокон, паровоздушному воздействию и окончательной вентилируемой сушке, часть полученной отделанной кордной ткани штапелируют, из штапелированных отделанных волокнистых материалов изготавливают два иглопробивных нетканых полотна, которые размещают с обеих сторон отделанной кордной ткани, иглопрокалывают и получают отделанное нетканое целлюлозное полотно - прекурсор углеродного нетканого полотна. Изобретение обеспечивает создание карбонизованного и графитированного полотна, обладающего гибкостью, несминаемостью, органолептически мягкого и неосыпающегося материала. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к получению углеродных волокнистых материалов в виде нитей, жгутов, лент, тканей и т.п. путем термохимической обработки гидратцеллюлозных (ГЦ) волокон. Углеродные волокнистые материалы (УВМ) находят применение в качестве армирующих наполнителей композитов с полимерной, углеродной, керамической и металлической матрицами различного назначения, теплоизоляции высокотемпературного термического оборудования, гибких электронагревателей, электродов электролитических процессов, высокотемпературных фильтров агрессивных газов, жидкостей и расплавов, в производстве спортивных изделий, в медицине. Способ получения лиоцельного гидратцеллюлозного прекурсора углеродного волокнистого материала включает обработку в растворе компонентов катализатора карбонизации, последующую сушку, при этом исходное волокно перед обработкой в растворе компонентов катализатора подвергают интенсивному кратковременному нагреванию до температуры начала активного пиролиза макромолекул целлюлозы в волокне в течение 1-3 мин, затем проводят тепловлажностную обработку исходного сырья в растворе релаксатора гипосульфита натрия в водном растворе с концентрацией 8-15% при температуре 80-100°С и длительности 15-25 мин, отмывку в водопроводной воде при температуре 80-100°С в течение 15-25 мин и сушку при температуре 90-110°С в течение 15-20 мин. Углеродные волокнистые материалы, полученные способом по изобретению, обладают повышенной на 10% прочностью при увеличенной не менее чем в 10 раз производительностью процесса. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов, а именно к способам и методам получения углеродных волокнистых материалов путем термохимической обработки волокнистых гидратцеллюлозных (ГЦ-)материалов и к способам выбора ГЦ-волокон в качестве исходного сырья для производства углеродных волокнистых материалов. Способ селекционной оценки ГЦ-волокон как прекурсора при получении углеродных волокон, включающий нагревание гидратцеллюлозных волокон, исследование их термохимического превращения в углеродные волокна и определение физико-механических свойств, отличающийся тем, что испытуемые ГЦ-волокна подвергают дериватографическому анализу в сопоставлении с аналогичным анализом ГЦ-образца волокна - эталона, а по результатам сопоставительной оценки полученных данных проводят отбор испытуемых ГЦ-волокон, наиболее близких эталонному ГЦ-волокну по ходу пиролиза, затем отобранное ГЦ-волокно тестируют на процесс термохимического превращения в углеродное волокно по технологии получения эталонного образца и корректируют режим технологии получения углеродного волокна испытуемого волокна. Изобретение обеспечивает высокую эффективность селекционной оценки ГЦ-волокон как прекурсора углеродных волокон и оптимизацию технологического процесса при производстве углеродных волокон на основе нового гидратцеллюлозного сырья. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области получения композиционных материалов на основе углерода и изделий из них теплозащитного, конструкционного, химически стойкого назначений, подлежащих эксплуатации в условиях комплексных статических и динамических нагрузок под нагревом при температуре до 2000°С в окислительной среде и высокоскоростных абразивосодержащих окислительных газовых потоках и жидкостных средах (авиакосмическая техника, высокотемпературное электротермическое оборудование в химической, нефтяной и металлургической промышленностях). Способ изготовления изделий из углеродкерамического композиционного материала включает изготовление углепластиковой заготовки изделия на основе углеродного волокнистого материала и полимерного связующего, ее карбонизацию и/или уплотнение углеродом и силицирование. В соответствии с предлагаемым техническим решением силицирование проводят путем пропитки карбонизованной заготовки и/или уплотненной заготовки расплавом кремния, низколегированным адгезионно-активными металлами из ряда Ti, Zr, Nb, Та. Для этого предварительно готовят шихту в виде смеси порошков кремния и металла из ряда Ti, Zr, Nb, Та при соотношении, мас.%: кремний - 97÷99, металл - 1÷3. Нанесение шихты на поверхность изделий осуществляют путем технологической обмазки компаундом, в котором наполнителем является указанная шихта в количестве 50-250% от массы карбонизованной заготовки изделия, а связующим - растворы органических и неорганических соединений в количестве до 20-40% от массы шихты. Заготовку сушат и отверждают, после чего подвергают термообработке до температуры 1900-1950ºС в вакууме в течение 50-70 часов. Технический результат изобретения - улучшение физико-механических свойств и термоокислительной стойкости изделий за счёт равномерности силицирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Настоящее изобретение относится к области композитных конструкций, применяемых в качестве жаростойкого теплообменника или фильтра в летательных аппаратах гражданской авиации, авиакосмической и ракетной техники. Жаростойкая сотовая конструкция содержит сотоблок, заключённый в корпус, и состоит из карбида кремния и диспергированных в нем не более 14 мас.% частиц углерода. Сотоблок представляет собой множественное чередование сопряженных между собой плоских перфорированных пластин и гофрированных непроницаемых перегородок, причем образующая гофров каждой предыдущей непроницаемой перегородки перпендикулярна образующей гофров каждой последующей непроницаемой перегородки. Сотоблок расположен в корпусе так, что у одной из совокупностей непроницаемых гофрированных перегородок образующие гофров параллельны направлению ввода рабочей среды, а у другой совокупности - перпендикулярны этому направлению, при этом откидное днище выполнено глухим и сопрягается с корпусом перпендикулярно направлению ввода рабочей среды. Торец корпуса, параллельный этому направлению, снабжен крышками с патрубками для вывода отработанной среды. Проводка потока рабочей среды осуществляется через перфорированные пластины ячеистой структуры сотового наполнителя. Технический результат изобретения - повышение температуры эксплуатации и эффективности использования изделий. 4 ил.

Изобретение относится к технологии получения углеродных волокон в виде нитей, жгутов и касается углеродного высокомодульного волокна с модифицированной поверхностью для армирования композитов и способа ее модификации. Волокно имеет поверхность с гребневидными образованиями в виде гофров, трапецеидальных в сечении вдоль оси волокна высотой до 1,0 мкм с вершинами округлой формы, которые упорядоченно расположены на образующей поверхности волокна и сопрягаются в основаниях своими образующими по окружностям с радиусом закругления не более 50 нм. Высокомодульное углеродное волокно получают модификацией поверхности, заключающейся в изменении топографии и удельной поверхности волокон, подвергают ионному облучению при непрерывном транспортировании ионами инертных газов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 4 пр.

Изобретение относится к области технологии получения высокотемпературных углеродных волокнистых материалов, используемых в качестве армирующих наполнителей композиционных материалов на основе полимерной, углеродной, керамической и металлической матриц, эксплуатируемых в условиях вакуума, инертной или восстановительной среды при нормальной и высокой температурах, Способ термической обработки углеродсодержащих волокнистых материалов, в том числе и содержащих катализатор карбонизации с содержанием бора, включает нагрев до 450-2400°C с последующим охлаждением при непрерывном транспортировании материала через зону нагрева. При этом нагрев проводят в изолированных одна от другой реакционных зонах: в низкотемпературной с нагревом до температуры 450°С и в высокотемпературной с нагревом до температуры 1200-2400°C с охлаждением материала между этапами нагрева на воздухе или отмывкой в воде. Летучие продукты пиролиза, выделяющиеся при термической обработке в интервале температур до 450°С, удаляют из низкотемпературной реакционной зоны в направлении транспортирования материала, а летучие продукты, выделяющиеся в интервале температур до 1200-2400°C, удаляют из высокотемпературной реакционной зоны в направлении, противоположном транспортированию материла, раздельно. Кроме того, транспортируют охлажденный материал между этапами термической обработки, синхронизируя скорости его движения на низкотемпературном и на высокотемпературном этапах термической обработки. Охлаждение материала с присутствием катализатора карбонизации между этапами проводят отмывкой в воде при температуре 70-100°C в течение 20-30 мин, а затем сушат при температуре не выше 70°С в течение не более 30 минут. 3 з.п .ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Группа изобретений относится к области технологии получения высокотемпературных углеродных волокнистых материалов, используемых в качестве армирующих наполнителей композиционных материалов на основе полимерной, углеродной, керамической и металлической матриц. Установка для термической обработки углеродсодержащих волокнистых материалов включает устройство карбонизации и изолированное от него устройство графитации, между которыми встроено устройство для накопления и охлаждения карбонизованного материала и/или его отмывки и сушки. При этом устройство графитации может быть выполнено в виде двух одинаковых электрографитовых печей, не сообщающихся между собой и размещенных параллельно одна над другой по высоте. Электрографитовая печь включает нагревательный элемент, патрубок для удаления летучих продуктов, затвор на выходе для предотвращения доступа газовой среды в печь, трубопроводы для подачи инертного газа, приводной механизм для транспортирования термообрабатываемого материала, а также охлаждаемый металлический корпус с теплоизоляционным блоком, в котором проделаны горизонтальные щелевые каналы для транспортирования материала. Входной канал выполнен в виде патрубка прямоугольного сечения для удаления летучих продуктов, а между его верхней и нижней внутренними поверхностями над транспортируемым материалом под наклоном к указанным поверхностям установлен графитовый экран с зазорами между верхней поверхностью канала и верхним торцом экрана, а также между нижней поверхностью канала и нижним торцом экрана. Экран разделяет камеру нагрева на зону максимальной температуры, содержащей нагреватель, и зону средней температуры. Достигаемый при этом технический результат заключается в увеличении производительности и стабильности процесса термической обработки углеродсодержащих волокнистых материалов, а также в повышении качества готового продукта. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к процессам карбонизации волокнистых вискозных материалов, и может быть использовано при производстве графитированных волокнистых материалов, используемых в качестве наполнителей композиционных материалов; электродов; гибких электронагревателей; фильтров агрессивных сред; в изделиях спортивного и медицинского назначения и др. Материал предварительно подвергают релаксационной обработке. Полученный материал, содержащий катализатор пиролиза, непрерывно транспортируют через зоны нагрева карбонизации. Карбонизацию проводят до 320-360°С в тепло- и газоизолированных одна от другой не менее, чем трех зонах нагрева, транспортируя материал под наклоном снизу вверх, увеличивая температуру нагрева от 160-200°С в первой зоне, на 40-60°С в каждой последующей зоне нагрева, по сравнению с предыдущей. Одновременно удаляют из указанных зон летучие продукты в тепло- и газоизолированную от внешней среды зону эвакуации, расположенную над зонами нагрева и сообщающуюся с ними через перфорированную стенку. Температуру в зоне эвакуации летучих устанавливают на 5-15°С выше температур соответствующих зон нагрева, а температуру выходного патрубка 5-15°С выше максимальной температуры карбонизации. Изобретение обеспечивает повышение интенсивности процесса и улучшение качества получаемых углеродных волокнистых материалов. 2 ил., 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается установки карбонизации волокнистых вискозных материалов для получения комбинированных углеродных нитей. Установка включает корпус и помещенную в него камеру карбонизации, торцевые стенки которых снабжены щелевыми отверстиями для ввода исходного и вывода карбонизированного материалов и уплотнительными затворами, а также электронагревательными элементами, патрубками для подачи инертного газа и вывода газообразных продуктов пиролиза. Корпус с камерой установлен наклонно под углом 10-15° к горизонтальной плоскости. Отверстие для ввода исходного материала устроено в нижнем торце. Камера помещена в дополнительный кожух, верхняя стенка которого отстоит от верхней стенки камеры на расстоянии 100-150 мм, снабжена поперечной щелью, протяженной во всю ширину верхней стенки камеры, и сообщается с патрубком пирамидальной формы для удаления летучих продуктов, встроенным вблизи выходного торца корпуса установки и снабженным обогревом. Теплоизоляция установки размещена между стенками корпуса и кожуха, нагреватели размещены снаружи камеры, причем с нижней стенкой они находятся в непосредственном контакте, а по отношению к верхней стенке крепятся с возможным переменным зазором. Изобретение обеспечивает усовершенствование конструкции установки и повышает качество производимого на этой установке карбонизированного материала. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к получению углеродных волокнистых материалов и может быть использовано в производстве армирующих наполнителей композитов, теплоизоляции высокотемпературного термического оборудования, гибких электронагревателей, электродов, фильтров агрессивных газов, жидкостей и расплавов при высоких температурах, в производстве спортивных изделий, в медицине. Способ включает обработку вискозного волокнистого материала катализаторами пиролиза, нагревом до температуры карбонизации и последующую графитацию до температуры 3000°C в инертной среде. Перед карбонизацией осуществляют приготовление прекурсора путем предварительной отмывки исходного материала водой и/или 5-10%-ным раствором гипосульфита натрия при нагревании и сушке, и/или ионизирующего облучения пучком быстрых электронов при транспортировании через камеру облучения ускорителя электронов, и/или тепло-влажностного синтеза комплексного катализатора на поверхности вискозного волокна и в пористой его системе в (10-20)%-ном кипящем водном растворе хлористого аммония и с добавлением диаммоний фосфата в отношении от 0,5 до 4,0 с последующей пропаркой в горячем паре и окончательной вентилируемой сушкой при непрерывном транспортировании, обеспечивающими осаждение катализатора в виде аморфной пленки. Повышается стабильность процесса карбонизации вискозного волокнистого материала и физико-механические свойства получаемого углеродного материала. 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл., 12 пр.

Изобретение относится к области получения композиционных материалов на основе углерода и карбида кремния и изделий из них, теплозащитного, конструкционного назначений, подлежащих эксплуатации в условии комплексных статических и динамических нагрузок при температурах до 2000°С в окислительной и абразивосодержащих средах (авиакосмическая техника, электротермическое оборудование в химической, нефтяной промышленности и металлургии)

Изобретение относится к области получения композиционных материалов на основе углерода и изделий из них, подлежащих эксплуатации в условиях комплексных статических и динамических нагрузок при температурах до 2000°С в окислительной среде и высокоскоростных потоков продуктов сгорания топлива (авиакосмическая техника, высокотемпературное электротермическое оборудование и т.д.)

 


Наверх