Пироуглерод

Пиролитический углерод (пироуглерод) - пленки углерода, образующиеся на нагретых поверхностях в результате термодеструкции углеродсодержащих веществ (например, углеводородов метанового ряда). Пироуглерод представляет собой класс материалов, отличающихся структурой и свойствами и объединенных только принципом получения из парогазовой фазы.
Процесс образования пироуглерода можно рассматривать как кристаллизацию из газовой фазы на твердой поверхности (подложке). Элементарные стадии процесса - образование зародышей на поверхности и их рост. В процессе роста атомы углерода из газовой фазы взаимодействуют с углеродом зародышей, образуя плотную массу. Этот процесс осуществляется через так называемый конус роста, вершина которого расположена на подложке, а ось направлена перпендикулярно ее поверхности. Постепенно расширяясь, основания конусов заполняют всю поверхность подложки, и в дальнейшем конусы превращаются в цилиндры (столбчатый тип структуры). Внутри таких кристаллитов слои углеродных атомов могут образовывать либо турбостратную, либо графитоподобную структуру в зависимости от температуры процесса. Известны два основных вида пироуглерода, структура и свойства которых определяются температурами образования: (низкотемпературный (800-1100оС) и высокотемпературный (1400-2200оС).
Пироуглерод характеризуется высокими значениями физико-механических показателей, стойкостью к эрозии и воздействию агрессивных сред, непроницаемостью для жидкостей и газов. Пироуглерод нашел широкое применение при получении углерод-углеродных композиционных материалов. Углеродная матрица, подобная по физико-химическим свойствам углеродному волокну, обеспечивает термостойкость УУКМ и позволяет наиболее полно реализовать в композите уникальные свойства углеродного волокна. Углеродная матрица в композите выполняет следующие функции: передает усилие на волокна; защищает волокна от воздействия внешней среды; изолирует отдельные волокна друг от друга, препятствует их взаимному сдвигу.
Некоторые другие области применения пироуглерода: объемное уплотнение графитовой теплообменной аппаратуры, покрытие графитовых тиглей для плавки высокотемпературных металлов и огнеупоров, электроды для химического спектрального анализов, материалы для работы в коррозионных жидких средах, высокотемпературные нагреватели.
Изделия из пироуглерода выпускаются в виде пластин, труб, тиглей, ампул, лодочек и изделий сложной конфигурации, а также в виде покрытий, наносимых на подложки из графита.
29.06.2013

29.06.2013, 5047 просмотров.