ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы У В на основе гидратцеллюлозных волокон из "Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе" Атомно-молекулярная структура УВ соответствует турбо-стратному анизотропному углероду. [c.588] На дифрактограммах УВ, как правило, наблюдаются только рефлексы (00/) и (Нк), а основные рефлексы (Кк1) отсутствуют. (00/) показывают периодичность упаковки слоев, а (кк) — распределение атомов в углеродных слоях. [c.588] В промышленных У В расстояние между слоями ( 002)1 как правило, не ниже 0,348 нм [9-32]. [c.589] Было установлено [9-94], что структура УВ гетерогенна и состоит из следующих компонентов. [c.590] Периферия УВ после обработки при 2500 С имеет концентрическое строение слоев (толщина около 150 нм), которые располагаются предпочтительно параллельно оси вытяжки волокна и имеют значительно более высокую степень ориентации по сравнению. с сердцевиной волокна. Одна из характерных структур сечения УВ после глубокого плазменного травления показана на рис. 9-50. [c.591] Микротекстура УВ описывается [9-97] отклонением в пачках лент углеродных гексагональных плоскостей от оси волокна (меридианная составляющая) и определяется из полуширины линии (002) по дифрактограммам, снятым перпендикулярно оси волокна (рис. 9-51). [c.592] С отклонением угла наклона съемки в сторону меньших углов полуширина линии увеличивается (рис. 9-52). [c.592] Текстура ПАН-волокна изменяется на различных стадиях ее термообработки. Первое повышение показателя текстуры регистрируется при 650-750 С. При 750-900 С текстура ухудшается. При 900-1100 С этот показатель вновь повышается. Так же как и в случае изменения модуля упругости, с повышением температуры обработки (рис. 9-36) формирование текстуры определяется изменениями в нитрильных группах ПАН-волокна (примерно до 450-500 С). [c.592] Данные электронно-микроскопических исследований позволяют считать, что текстура УВ определяется паракристалличе-ским компонентом фибриллы. Кроме этого имеются области неупорядоченного состояния, которые не проявляются в виде текстуры. [c.594] Достаточно объективно текстура УВ может быть описана методом, используемым при определении этого показателя у пироуглерода (см. гл. 7) из функции п( р) = os (fi. [c.594] С увеличением показателя текстуры УВ повышается его сопротивление окислению, а также электро- и теплопроводность. Текстура оболочки и сердцевины волокна, как правило, имеют заметные отличия. [c.594] Средний угол наклона углеродных слоев сердцевины к оси волокна по значению полуширины линии (002) составляет примерно 22 , а оболочки 19 [9-98, 99]. [c.594] Четкая граница между этими слоями отсутствует. При температурах обработки волокна 1000-1500 С оболочка не наблюдается. Однако, несмотря на ее отсутствие, внешние слои сохраняют более высокую степень ориентации. По-видимому, это связано с различными условиями протекания окислительной дегидрополиконденсации на периферии и в центре ПАН-волокна. Возможны случаи неудовлетворительного проведения этого процесса, когда кислород в центральную часть волокна диффундирует в недостаточном объеме и ее структура формируется при неполном окислении. Данное обстоятельство вызывает дополнительные причины образования гетерогенной структуры и поверхностных дефектов УВ. [c.594] В составе оболочки могут наблюдаться трехмерноупорядоченные включения, дающие при микродифракционном анализе (hkl) линии с ( 002 = 0, 337 нм [В-5, 9-99]. [c.594] Обработка ПАН-волокна в вакууме при 230 С и последующий нагрев при этой температуре на воздухе способствуют образованию оболочки. [c.594] Присутствие этого компонента косвенно подтверждается ступенчатым изменением кинетики фторирования волокна [9-98]. На первой стадии фторирования ПАН-волокна скорость увеличения плотности за счет фторирования более дефектных слабоупорядоченных объемов углерода выше, чем на второй стадии, когда повышение плотности замедляется. [c.595] По данным электронно-микроскопических и рентгеноструктурных исследований, с повышением температуры размеры пачек слоев /уд в основном после 1500-1600 С увеличиваются. Соответственно увеличивается показатель текстуры. Это вызывает снижение прочности при сдвиге в углепластике. [c.595] Дефекты в УВ классифицируются следующим образом. [c.595] Неорганические включения могут быть катализсьторами локальной графитации и в результате инициировать новые дефекты в УВ. [c.596] Вернуться к основной статье