углепластики

УГЛЕПЛАСТИКИ (углепласты, углеродопласты)

композиционные, гл. обр. полимерные, материалы, армированные наполнителями из углеродных волокон. Связующее (матрица) в У. — преим. термореактивные синтетич. смолы (эпоксидные, фенольные, полиэфирные, полиимидные и др.), термопласты (полиамиды, поликарбонаты, полисульфоны, полиэфиры и др.). Наполнители — углеродные нити, жгуты, ленты, ткани, маты, короткие рубленые волокна. Материалы на основе углеродных волокон и углеродной матрицы наз. углерод-углеродными материалами.

Наиб. значение имеют У. на основе непрерывных высокопрочных и высокомодульных (модуль упругости выше 150 ГПа) углеродных волокон. Они характеризуются низкой плотностью, высокой прочностью, высоким модулем упругости (см. табл.), статич. и динамич. выносливостью, вибропрочностью, повышенной хим. и радиац. стойкостью, теплопроводностью, практически нулевым коэф. линейного расширения.

^{СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ НЕПРЕРЫВНЫХ ВОЛОКОН И УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИТОВ}

таблица в процессе добавления

_{* Углеродное волокно прочностью 2800–3200 МПа, модуль упругости 220–250 ГПа.}

_{** Углеродное волокно прочностью 5700 МПа, модуль упругости 330 ГПа.}

Для У. с ориентированным (однонаправленным, перекрестным или пространственно армированным) расположением высокомодульных волокон коэф. теплопроводности 0,75–0,90 Вт/(м∙К), коэф. температуропроводности (5–8)∙10⁻⁷ м²/с, уд. теплоемкость 0,8–1,5 кДж/(кг∙К). Температурный коэф. линейного расширения однонаправленного У. вдоль волокон (-0,5–0,5)∙10⁻⁶ К⁻¹. Электропроводящие свойства У. такие же, как и у исходных углеродных волокон.

Изделия из У. изготовляют теми же методами, что и стеклопластики (см. также полимерных материалов переработка).

У. — конструкц. материалы в авиакосмич. технике, автомобилестроении, судостроении, машиностроении, мед. технике, при изготовлении спортивных товаров, протезов; углерод-углеродные композиты — конструкц. и теплозащитные материалы в авиакосмич. технике, машиностроении, при изготовлении нагреват. элементов в электротехнике; в инертной среде работают при температуре до 2500 °C.

^{Лит.: Конкин А. А., Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы, М., 1974; Костиков В.И., Дергунова B.C., Композиционные материалы на основе углерода, М., 1978; Углеродные волокна и углеком-позиты, под ред. Э. Фитцера, пер. с англ., М., 1988; Справочник по композиционным материалам, под ред. Дж. Любина, пер. с англ., кн. 1–2, М., 1988.}

_{В. Н. Тюкаев}