ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение карбидных волокон методом пропитки химических волокон и последующей карбидизапией из "Углеводородные и другие жаростойкие волокнисты материалы" Этот метод, как указывалось ранее, основан на наполнении химических волокон карбидообразующими элементами и последующей термической обработке. Карбидообразующий элемент должен находиться в волокнистом материале либо в виде окисла, либо в виде соединения, способного превращаться в окисел при низкотемпературной обработке. При последующей высокотемпературной обработке происходит науглероживание окисла за счет углерода волокна до образования карбида. Возможны два способа введения карбндообразующих элементов в волокно. По одному из них карбидообразующие соединения вводятся в прядильный раствор при формовании получают волокно с равномерно распределенными в нем добавками. Применение этого метода рассмотрено выше на примере получения 51С-волокна и смешанного углерод-кремне-земного волокна. По второму варианту готовое химическое волокно пропитывается растворами карбидообразующих элементов, обычно водны.мн растворами солей, хотя, конечно, не исключено использование органических растворителей. Волокно должно обладать сродствол к растворителю с тем, чтобы было достаточно сорбированной соли для последующего получения карбида. В случае применения водных растворов солей с pH ие менее 7 наиболее приемлемым является вискозное волокно. При использовании в качестве исходного материала полиакрилонитрильного или углеродного волокон можно для пропитки применять растворы солей или расплавы солей с кислой реакцией. [c.346] Метод получения карбидных волокон термообработкой химических волокон, наполненных карбидообразующими элементами, находится в стадии разработки и пока еще, видимо, не получил практического применения, хотя подобные процессы запатентованы в ряде стран [67—72]. Преимуществом метода является простота введен]1я карбидообразующих элементов в волокно. Концентрация пропиточного раствора должна быть не менее 2,5—3 моль/л при меньших концентрациях растворов не достигается соотношение С Ме (углерод металл), необходимое для образования карбида. Для повышения эффективности пропитки волокно подвергают предварительному набуханию. [c.346] Нанримср, вискозное волокно вначале обрабатывают водой, а затем водным раствором солп. Для синтетических волокон применяют органические растворители. [c.346] Для предотвращепня сл] пания элементарных волокон при последующей термообработке избыток раствора удаляется п волокно сушится при 70 °С. [c.347] Термическая обработка волокна проводится в две стадии. Первая стадия — карбонизация — при применении вискозного волокна осуществляется при температуре выше 250 °С в инертной среде. Для сохранения скелета углеродного волокна и предотвращения кристаллизации карбидообразующих соединений карбонизация проводится длительное время. Па второй стадии термообработки протекает реакция взаимодействия углерода с окислом металла с образованием карбида. Науглероживание металла в зависимости от его природы происходит в интервале 1000—2000 °С. Скорость нагрева достаточно большая и составляет примерно 1000 °С/ч. Свойства карбидного волокна зависят от зернистой структуры карбида, которая в свою очередь определяется конечной температурой и продолжительностью термообработки. Чем тоньше зернистая структура, тем выше качество волокна. [c.347] Состав готового волокна определяется условиями карбонизации (содержанием углерода) и содержанием металла, введенного в волокно. Регулировать содержание углерода в волокне, а следовательно, соотношение С Ме, можно изменением условий карбонизации. Если необходимо уменьшить выход углерода, то карбонизацию следует проводить в среде инертного газа, содержащего кислород воздуха. Чем меньше в волокне карбидообразующего металла, тем жестче должны быть условия карбонизации для получения стехнометрического соотношения С Ме, соответствующего составу карбида. [c.347] По этому способу можно получать чисто карбидные и смешанные углерод-карбндпые волокна [73]. [c.347] Следует отметить, что при получении карбидных волокон этим способом образование карбидов происходит при более низких температурах но сравнению с другими известными методами их получения, что объясняется повышенной реакционной способностью окислов металлов, обусловленной в свою очередь исключительно высокой степенью диснерсностп окислов. [c.347] Вернуться к основной статье