ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Роль сажи в производстве углеграфитовых материаКлассификация саж из "Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе" Применение сажи в производстве углеграфитовых материалов относится в основном к изготовлению щеток для электрических машин, углей для гальванических батарей, угольных столбов для регуляторов напряжения и других видов электроугольных изделий. [c.178] В связи с изотропными свойствами сажевых частичек известно ее использование в смеси с изотропными коксами в производстве ядерного графита, в частности, для газоохлаждаемых реакторов новых поколений. [c.178] Целесообразным представляется приготовление смесей сажи с нефтяным или пековым коксами для антифрикционных графитов и конструкционных материалов с повышенной термостойкостью. Ее введение в композиции для указанных целей ограничивается в настоящее время повышенными усадками при спекании сажепековых смесей. При торможении усадок специальными приемами (наиболее распространенной является двухстадийная переработка) плодотворность применения сажи для антифрикционных и конструкционных графитов у автора не вызывает сомнений. [c.178] Наиболее широко сажа применяется в производстве щеток для электрических машин. Высокоразвитая контактная поверхность, возможность получения материала с большой величиной сквозной пористости, способность поддерживать практически неизменной толщину переходного слоя между щеткой и коллектором делают этот компонент в ряде случаев незаменимым при изготовлении электрощеток для многих типов электрических машин. [c.179] Особенно широкое внедрение этих электрощеток на основе сажи началось после разработки методов получения материалов, имеющих структуру сажевых агрегатов [В-4]. На рис. 4-1 показаны области их использования в электрических машинах различного назначения. [c.179] Изменением только составов пропитки или добавкой других компонентов в основном при одностадийном и, в отдельных случаях, при двухстадийном процессе производства можно существенно регулировать эксплуатационные характеристики электрощеток. [c.179] Весьма плодотворным представляется описанный в гл. 2 прием регулирования свойств связующего температуры размягчения, вязкости — путем добавки в него определенных количеств сажи. [c.179] В последние годы сажа применяется для изготовления углеродных катодов, в первую очередь, для литиевых тионилхло-ридных источников тока. Для этих целей требуется создание материалов с высокой пористостью, обеспечивающей достаточный уровень поглощаемости электролита, электропроводности и чистоты поверхности. Больше всех других удовлетворяет этим требованиям ацетиленовая сажа, которая наиболее широко используется как токопроводящая и структурирующая добавка в гальванических элементах, в том числе в качестве токовых сборников, в состав которых она входит в количестве до 50% (масс), в смеси с полиэтиленом и бутилкаучуком. Электропроводность этой сажи 10 мкОм-м. [c.179] Процесс получения этой сажи идет в результате вспышки ацетилена, разбавленного углеводородами, например парами бензола или продуктами типа циклопентадиена. В процессе экзотермической реакции выделяющийся водород и образующиеся углеродные частички не окисляются и получаются сажевые первичные агрегаты с высокой степенью однородности. [c.181] Отличия в однородности частичек по распределению межслоевого расстояния и соответственно степени двумерного упорядочения для печных и ацетиленовой саж показаны на рис. 4-2. [c.181] Близкое к ацетиленовой распределение этого показателя наблюдается у канальных саж [4-3]. Гетерогенность структуры сажи — образование углеродных лент различной длины и с разным межслоевым расстоянием, пиролитических капсул, концентрических фрагментов различных диаметров — отражает, по-видимому, отдельные температурные стадии процесса и время его протекания. Последнее связано с описанными ниже условиями образования жидких капель (дроплетов) углеводородов. [c.181] Перечень марок саж, изготавливаемых на заводах России, и некоторые их свойства даны в табл. 4-1. [c.181] Основное количество сажи (более 95% общего объема производства) используется в резиновой промышленности. Она производится печным методом из жидких углеводородов, преимущественно нефтяного происхождения. В указанном процессе в пламя, которое создается обычно природным газом и воздухом, впрыскиваются нефтяные и каменноугольные масла. В частности, для получения марки П803(П805Э), применяемой для производства электроугольных изделий, используется зеленое масло (керосино-газойлевая фракция нефти 170-360 С). Прежнее ее название, сохранившееся в классификации США, — ламповая сажа. [c.181] Вид пламени (диффузионный, когда смешение газа с кислородом воздуха происходит за счет диффузии при горении, или эти компоненты смешиваются до горения) и природа топлива на структурированность, структуру и свойства саж влияют незначительно. [c.182] Структурированность саж может регулироваться малыми добавками солей щелочных металлов [4-1], при которых она заметно снижается. [c.182] Образование сажи замедляется впрыскиванием воды. [c.182] Аэрозоль проходит через теплообменник в системы накопления, например в рукавные фильтры, в которых сажа отделяется от сопутствующих газов. В дальнейшем большая часть саж гранулируется до размера гранул 0,3-1 мм. [c.182] При производстве канальной сажи малые источники газового пламени (щелевые горелки) рассредоточены вдоль металлического канала, в котором происходит ее осаждение. [c.182] Условная удельная поверхность, определяемая методом фотоколометрни. Получена измерением на электронном микроскопе. [c.184] Для получения электропроводных саж используют приемы, обеспечивающие их дополнительное окисление, которое формирует развитую систему бутылкообразных пор. Сочетание пористой структуры первичных агрегатов с высокой структурностью обеспечивает наиболее высокую электропроводность сажевых частичек. [c.185] Вернуться к основной статье