Углеродные композитные материалы имеют графитовую или углеродную матрицу, которая дополнительно укреплена волокнами из углерода. В виде матрицы используется пироуглерод, остатки коксов термореактивных смол или нефтяного пека. Готовые изделия имеют вид плоских элементов и элементов профилированной формы.
Производство композитов затратное, требует наличие ресурсов и оборудования. За счет этого технически сложный производственный процесс застрахован от возможности задействовать углеродные материалы в кустарных условиях.
Преимущества материала
Достоинства углеродных материалов:
-
стойкость к термоударам;
-
небольшой вес и жесткость;
-
долгий срок службы;
-
устойчивость к возникновению коррозии;
-
широкая сфера применения;
-
хорошая теплопроводность;
-
оптическая прозрачность;
-
удобство хранения, транспортировки.
Особенности и сфера применения композитов
Процесс изготовления УУКМ осуществляется по жидкофазной/газофазной технологии. Прочность материала превосходит легированную сталь. Благодаря малому весу удастся менять габаритные детали на более легкие аналоги. Обеспечивается защиту от коррозии при использовании в условиях воздействия агрессивной среды. Низкая плотность наблюдается из-за пористости материала. Первоначальная прочность и жесткость долго сохраняется в инертной среде при температуре до 3000°C. За счет многоразовой пропитки, а также благодаря процессу карбонизации происходит снижение пористости, улучшаются механические свойства.
Композиты обладают прочностью и износостойкостью, что делает их подходящими для изготовления крепежных систем, которые эксплуатируются при высокой температуре. Композиционный углерод и графит используется для нужд множества сфер:
-
Строительство. Армирование конструкций.
-
Космос. Производство деталей и узлов.
-
Авиа- ракетостроение. Изготовление деталей относящейся к тормозной группе самолета, элементов воздухозаборника, сопл реактивных двигателей.
-
Металлургия. Производство пресс-форм.
-
Машиностроение. Получение подшипников для конструктивных элементов трения.
-
Атомная энергетика. Узлы, основные материалы активной зоны.
-
Медицина. Изготовление пластинок армирующего типа, которые задействуются для фиксации костей во время переломов, сердечных клапанов, имплантов, элементов суставов.
-
Электроника. В виде футеровки и изоляции теплового типа. Могут использоваться как нагревательные элементы и изоляция в ростовых агрегатах.
Материал может использоваться в вакууме, инертной, восстановительной среде. Допускается воздействие температуры до 2500°C.
Статьи по теме: