Способы совершенствования технологии объемно-армированных углерод-углеродных композиционных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.11, кандидат технических наук Малько, Дмитрий Борисович

• Малько, Дмитрий Борисович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Малько, Дмитрий Борисович

Введение

1. Современные представления о структуре, свойствах и технологии получения и свойствах углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ).

1.1. Армирующие каркасы УУКМ.

1.1.1. Углеродные волокна, применяемые для армирования УУКМ.

1.1.2. Объемные структуры на основе углеродных волокон и технология их изготовления.

1.2.Матрицы УУКМ на основе пеков.

1.2.1. Состав и свойства пеков.

1.2.2. Формирование кокса матрицы

1.3.Консолидация УУКМ. ' '

1.3.1. Технология консолидации матрицы и наполнителя.

1.3.2. Формирование пористости УУКМ в процессе консолидации.

1.4.Методы насыщения легирующими элементами композиционных материалов.

2. Моделирование средствами САПР поровых структур каркасов УУКМ как объектов для введения легированной матрицы.

2.1.Существующие модели пористых тел.

2.2.Разработка моделей элементарных поровых объемов межстержневого порового пространства каркасов УУКМ.

2.3.Пространственное расположение элементарных поровых объемов в теле каркасов УУКМ.

2.4.Распределение матрицы в поровом пространстве каркасов УУКМ.

3. Системный подход к решению задач получения легированных УУКМ.

4. Объекты исследований.

5. Насыщение легирующими элементами матрицы композита воздей- ^ ствием на отдельные компоненты базовой технологической системы.

5.1. Легирование импрегнатов.

5.1.1. Оборудование для получения легированных импрегнатов.

5.1.2. Титансодержащие импрегнаты на основе каменноугольных пеков и триэтаноламинтитаната (ТЭАТ).

5.1.2.1. Исследование физико-химических процессов взаимодействия каменноугольных пеков с ТЭАТ.

5.1.2.2. Влияние концентрации ТЭАТ в каменноугольных ^ пеках на их технологические свойства.

5.1.3. Борсодержащие импрегнаты на основе каменноугольных пеков и борной кислоты.

5.2.Легирование матрицы, введенной в армирующий каркас, пропиткой водными растворами соединений титана и бора.

5.3. Сравнительная характеристика формирования легированных матриц в процессе высокотемпературной обработки.

6. Армирующие стержневые элементы для УУКМ на основе углерод- ' ного волокна и каменноугольных пеков.

6.1.Формирование армирующих стержней на основе углеродного ^ волокна и каменноугольного пека.

6.1.1. Принцип получения армирующих элементов.

6.1.2. Лабораторная установка для получения армирующих стержней на основе углеродного волокна и каменноуголь- 105 ных пеков.

6.2.Исследование влияния технологических параметров пропитки и состава импрегната на характеристики пропитанного жгута уг- 111 леродных волокон.

6.2.1. Пропитка пеком жгутов углеродных волокон без дополнительных энергетических воздействий на волокно.

6.2.2. Пропитка пеком жгутов углеродных волокон под воздействием энергии электрического тока.

6.2.2.1. Исследование тепловых режимов пропитки.

6.2.2.2. Линейная плотность пропитанных жгутов.

6.2.3. Пропитка жгутов углеродных волокон пеком, содержащим ТЭАТ.

6.2.4. Оценка равномерности распределения импрегната по длине пропитанного жгута.

6.3.Прочностные характеристики армирующих стержней.

6.4.Молекулярно-массовое распределение компонентов пековой матрицы в армирующих стержнях.

6.5.Исследование процессов карбонизации пековой матрицы в армирующих стержнях.

7. Применение титансодержащего импрегната и армирующих стержней на основе пеков в получении легированного УУКМ. Основные выводы. Литература. Приложение.

Акты о практическом применении результатов диссертационной работы).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Способы совершенствования технологии объемно-армированных углерод-углеродных композиционных материалов»

Развитие техники требует механически прочных, химически и термически стойких материалов. Одним из видов таких материалов, характеризующихся химической инертностью, малой плотностью, хорошими электрофизическими свойствами, возможностью регулирования теплопроводности и электрического сопротивления в широких пределах, являются углеродные материалы (УМ).

Стремление совместить свойства традиционных углеродных материалов с преимуществами композиционных материалов привело к созданию композиционных материалов на основе углеродного волокна в качестве армирующего элемента и объемно-изотропной углеродной матрицы, получивших название углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ). В настоящее время эти материалы находят широкое применение, прежде всего, в тех областях науки и техники, где они определяют научно-технический прогресс, несмотря даже на свою относитедьц.о высокую стоимость.

Специфика использования свойств УУКМ связана с рядом уникальных особенностей, присущих классу углеродных материалов. Присутствие волокнистого наполнителя в теле УУКМ делает уровень их физико-механических свойств недостижимым для традиционных углеродных материалов. Варьирование пространственным расположением волокнистого наполнителя композита является эффективным инструментом в управлении анизотропией свойств УУКМ.

Прогресс в области производства композиционных углеродных материалов связан с поиском новых связующих и армирующих наполнителей, разработкой уникального технологического оборудования, снижением длительности технологического цикла, затрат энергии, повышением качества получаемого материала и улучшением его характеристик.

В последнее время укрепилось одно из направлений в развитии УУКМ, ориентированное на введение легирующих элементов, таких как бор, титан, кремний, цирконий и др. в матрицу материала. Насыщение УУКМ легирующими элементами связано, в первую очередь, с использованием композитов в условиях высоких энергетических воздействий: радиационное излучение, воздействие плазмы и т.п. Легирующие элементы способны улучшить стойкость материалов к окислению, снизить химическое и физическое распыление, увеличить теплопроводность.

Разработка эффективных методов насыщения легирующими элементами углерод-углеродных композитов, позволяющих управлять распределением вводимой фазы в объеме матрицы материала, является важным этапом на пути оптимизации технологии получения и улучшения качества УУКМ.

Целью настоящей работы являлась разработка научно-обоснованных методов введения легирующих элементов - титана и бора в матрицу объемно-армированных УУКМ, формируемую на основе каменноугольных пеков, и оптимизация технологии на начальной стадии консолидации материала.

Научная новизна.

1. На основе элементов системного анализа определены основные направления эффективного введения легирующих элементов в матрицу УУКМ.

2. Впервые построены виртуальные трехмерные модели поровых объемов армирующих каркасов 2Do, ЗБо, 4Б, 5Б-типов, с помощью которых описано пространственное расположение элементарных пор и определены геометрические характеристики, как самих пор, так и устьев их соединяющих.

3. Показано, что введение триэтаноламинтитаната в среднетемпературные и высокотемпературные каменноугольные пеки позволяет регулировать их реологические свойства и формировать легированную матрицу в межфиламентном поровом пространстве каркаса УУКМ уже на начальных циклах консолидации материала.

4. Показано, что раздельное введение пеков, содержащих легирующие добавки, в межфиламентное поровое пространство на этапе формирования армирующих стержней, и в межстержневое поровое пространство каркаса, собранного из этих стержней, позволяет управлять распределением легирующей фазы в объеме матрицы УУКМ.

5. Впервые показано, что воздействие переменного электрического тока, пропускаемого по сечению нитей углеродных волокон, пропитываемых погружением в жидкий пек, повышает линейную плотность пропитанных нитей и прочность армирующих стержней сформированных на их основе.

6 Установлено, что величина коксового остатка каменноугольного пека, ^введенного в межфиламентное поровое пространство нитей углеродных волокон, зависит от молекулярно-массового распределения компонентов пека, сорбированных на поверхности волокон.

7. Впервые установлено, что воздействие переменного электрического тока, на нить углеродных волокон, пропитанных пеком, изменяет молекулярно-массовое распределение компонентов пека на поверхности волокон и, тем самым, увеличивает коксовый остаток из пека.

Практическая значимость работы.

1. Разработаны импрегнаты, включающие триэтаноламинтитанат и борную кислоту с улучшенными реологическими свойствами, использование которых позволяет получать УУКМ с матрицей, насыщенной титаном и бором, и способствует сокращению общего числа циклов пропитка - карбонизация в технологии УУКМ.

2. Разработана и изготовлена лабораторная установка для получения армирующих стержней для каркасов УУКМ и исследования пропитки углеродных волокон импрегнатами на основе каменноугольных пеков, конструкция и принцип действия которой защищены патентом РФ.

3. Получены армирующие стержни повышенной прочности с использованием основ технологии пропитки углеродных волокон каменноугольным пеком под воздействием электрического тока, предложенных на основании проведенных экспериментов, что позволяет оптимизировать процесс сборки из них каркаса и сократить общее количество циклов пропитка-карбонизация в технологии УУКМ.

4. Полученные теоретические данные о геометрии поровой структуры армирующих каркасов на основе цилиндрических стержней позволяют рассчитывать при разработке новых технологий УУКМ максимальную величину частиц легирующей дисперсной фазы, водимой в поровое пространство армирующего каркаса.

Положения, выносимые на защиту.

1. Комплексный подход на основе системного анализа к проблеме совершенствования технологии УУКМ.

2. Геометрические характеристики порового пространства каркасов УУКМ типа 2Бо, ЗЭо, 40, 5Б, собираемых из цилиндрических стержней.

3. Эффективность применения триэтаноламинтитаната для легирования матриц УУКМ, формируемых на основе каменноугольных пеков.

4. Физико-химические основы технологии формирования армирующих стержней с пековой матрицей под воздействием электрического тока и без него.

Апробация работы.

Результаты работы были доложены на «Первом международном симпозиуме «Наука и технология углеводородных дисперсных систем»»

Государственная академия нефти и газа имени И. М. Губкина, Москва, 1997 г.), и на «Международной конференции «Слоистые композиционные материалы-98»» (Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, 1998 г.).

Публикации.

1. Малько Д. Б., Островский В. С., Дербенев В. А., Малько Б. И. Устройство для формования наполненных профильных изделий. Заявка №99113128/12. Решение о выдачи патента РФ на изобретение от 09.03.2000.

2. Малько Д. Б., Островский В. С. Особенности пористой структуры углерод-углеродных композиционных материалов. Механика композиционных материалов и конструкций, Том 3, №4, С. 29-35.

3. Малько Д. Б., Островский В. С. Параметры пористой структуры армирующих каркасов композиционных материалов на основе цилиндрических стержней. Механика композиционных материалов и конструкций, Том 4, №3, С. 86-91.

Заключение диссертации по теме «Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов», Малько, Дмитрий Борисович

Основные выводы.

1. Предложен подход на основе системного анализа к решению задач насыщения легирующими элементами УУКМ, позволивший найти пути повышения плотности и прочности компонентов материала, управления распределением легирующей фазы в объеме матрицы материала и создать основы технологического процесса получения легированного УУКМ на базе этих компонентов.

2. Построены модели пористой структуры композиционных материалов типа 2Эо, ЗБо, 4Б и 50, армированных стержнями. С помощью средств автоматизированного проектирования рассчитаны основные параметры пор: объем, поверхность, размеры соединительных устьев, их количество, а также пространственное расположение пор для каждого вида укладки армирующих стержней. Даны рекомендации по выбору каркасов для пропитки импрегнатами, содержащими дисперсные частицы, учитывающие как размер устьев, соединяющих поры, так и частиц.

3. Предложен способ повышения физико-механических свойств армирующих стержней для каркасов УУКМ, пропиткой пеком в процессе их формирования, что делает технологичной сборку каркасов и обеспечивает их большую плотность и прочность на начальном этапе формирования материала по сравнению с каркасами на основе стержней с ПВС-матрицей. Использование каркасов из стержней на основе пека позволяет сократить число циклов пропитка-обжиг для достижения необходимой плотности УУКМ.

4. Показано, что использование воздействия переменного электрического тока, пропускаемого по сечению пропитываемых пеком углеродных волокон, способствует увеличению линейной плотности получаемых стержней и улучшает равномерность распределения пека в межфиламентном поровом пространстве. При этом, достижение установленной плотности стержня можно добиться при сниженном тепловом воздействии на пек за счет локального нагрева волокон тепловой энергией электрического тока.

5. Установлено, что воздействие переменного электрического тока изменяет молекулярно-массовое распределение компонентов пека на поверхности углеродных волокон. Результатом этого перераспределение является увеличение коксового остатка из пека, находящегося в стержне, полученном пропиткой волокон под действием электрического тока. После карбонизации линейная плотность стержней с перераспределенным молекулярным составом пека увеличивается на 40 % относительно стержней, полученных без воздействия тока.

6. Определены качественные характеристики пеков с введенными в них борной кислотой и триэтаноламинтитанатом. Установлено, что введение в пеки ТЭАТ в количествах более 10 % снижает их вязкость более чем в два раза и улучшает смачивжщр-то способность. Введение ТЭАТ в высокотемпературный пек в количествах более 5 % делает его смачивающую способность близкой к таковой для среднетемпературного пека.

7. Разработан метод управления распределением легирующих элементов (бора, титана) в матрице УУКМ путем раздельного их введения в межфиламентную и межстержневую пористость каркаса. Введение легирующих элементов в межфиламентную пористость осуществляется на этапе формирования стержней, использованием импрегнатов, содержащих соединения легирующих элементов. Межстержневая пористость заполняется легированной матрицей на этапе последующих пропиток стержневого каркаса легированными импрегнатами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Малько, Дмитрий Борисович, 2000 год

1. М., Чуенков В. С., Бессонова Н. Ф., Вейс Д. А. Машиностроительные материалы. Краткий справочник. - М.: Машиностроение, 1980. - 218 с.

2. Гуняев Г. М., Кавун Т. М., Соболев И. В. и др. Авиационные материалы на рубеже XX XXI веков. Научно-технический сборник ГП ВИАМ. -Москва, - 1994, - С.228-231.

3. Fitzer H., Hüttner W. Structure and strength of carbon-carbon composites. // Journal of Physics D. 1981. - Vol. 14. - №3. - P. 347-374.

4. Hüttner W., Kenscher G., Huettinger K. J. Properties of carbon endoprothesis. // Proc. Conference "Carbon 82". - London. - 1982. - P. 267-269.

5. Городецкий A. E., Маркин А. В., Черников В. H. и др. Поглощение дейтерия углеродными материалами облицовки плазмоконтактирующих компонентов термоядерного реактора. // Атомная энергия. 1997. -Т.82. - №6. - С. 448-464.

6. Виргильев Ю. С., Пономарев Е. В., Пономарев О. В. Углеродные материалы для установок управляемого термоядерного синтеза. // Химия твердого топлива. 1996. - №4. - С. 82-95.

7. Виргильев Ю. С., Куроленкин Е. И. Углеродные конструкционные материалы для дивертеров термоядерных реакторов. // Композиционные материалы на основе углерода. Сборник научных трудов НИИграфит. -Москва.-1991.-С. 87-92.

8. Burchell T. D., Оку T. Materials properties data for fusion reactor plasma facing carbon-carbon composites. // Nucl. Fusion. 1994. - Suppl. Vol.5. -C. 77-128.

9. Nagatsu Masaaki, Takada Noriharu, Shimada Michiya Effect of beryllium coating on power reflectivity of SiC and C/C first-wall materials. // J. Nucl. Mater. 1995. - V. 26. - №1-2. - P. 256-259.

10. Burchell Т., Oki T. Materials properties data for fusion reactor plasma facing carbon-carbon composites. // IBID. 1994. - V.5. - P.77-128.

11. McAllister L. E., Lachmann W. L. Multidirectional Carbon-Carbon Composites. / Handbook of Composites. V. 4. Fabrication of Composites. Ed. by A. Kelly and S. T. Mileiko. Elsevere Science Publisher, den Haag. -1983.-P. 109-105.

12. Жигун И. Г., Поляков В. А. Свойства пространственно-армированных пластиков. Рига: «Зинатне», 1978. - 215 с.

13. Конкин А. А. Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы. -М: «Химия», 1974. -376 с.

14. Fitzer Е. е. a. The influence of carbon fiber surface treatment on the mechanical properties of carbon-carbon composites. // Carbon. 1980. -V. 18,-№4.-P. 265-270.

15. Патент 46-62931 Япония, H. кл. 48ДО. Повышение адгезии углеродного волокна к аналогам. / Исикава Тосико, Тэрниси Харуо (Япония).

16. Hart G. L., Pritchard С. Stokes modification of the properties of PAN-based carbon fibers by oxidation. // Proc. Carbon'76, 2 Int. Konlenstoff tag., BadenBaden, 1976.-P. 500-503.

17. Поверхности раздела в полимерных композитах. / Под ред. ПлюдеманаЭ. // М.: «Мир», 1978, т. 6, 294 с. (Композиционные материалы. Под ред. Браутмана Д., Крока Р., в 8-ми томах).

18. Garcia А. В., Cuesta A., Montes-Moran M. A. Zeta-potentialas a tool to characterize plasma oxidation of carbon fibers. // J. Colloid. Interface Sci. -1997. V. 192. - №2. - C. 363-367.

19. Aggarwal R. K. Evaluation of relative wettabiliti of carbon fibers. // Carbon. 1977. - V. 15. - №5. - P. 291-293.

20. Тростянская E. Б., Кобец Л. П. Композиционные материалы на основе углеродных волокон. // Пластмассы. 1977. - №8. - С. 38-43

21. Dietz R., Peover М. Е. The electrochemical evaluation of the surface of carbon fibers. // J. Mater. Sci. 1971. - V. 6. - №12. - P. 1441-1446.

22. Chwastian S. Wetting of carbon yarns from wicking rate measurements. // Amer. Chem. Soc. Div. Org. Coatings Plast. Chem. Paper. 1971. - V. 31. -№1. - P. 437-442.

23. Chwastian S. Wicking method for measuring wetting properties of carbon yarns. // J. Colloid Interface Sci. 1973. - V. 42. - №2. - P. 298-309.

24. Menges G., Harnier A. V. Nabwickeln mit Kohletasern in Kunststoff. // Rundshau. 1972. - V. 19. - №6. - S. 297-304.

25. Холодилова E. И. Исследование пористой структуры углерод-углеродных композитов на основе непрерывных волокон: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М. - 1982. - 25 с.

26. Тарнопольский Ю. М., Жигун И. Г., Поляков В. А. Пространственно-армированные композиционные материалы. Справочник. М: Машиностроение, 1987. - 24 с.

27. А. С. 629078 СССР, МКИ4 И29С 55/30. Установка для формирования прфильных изделий из армированных пластмасс методом протяжки. / В. П. Мартынюк, Б. С. Майковский, В. А. Чванов (СССР).

28. Patent 330962 USA, Int. Cl. B29H 9/02. Apparatus for producing elongated articles from fiber-reinforced plastic materials. / W. B. Goldsworthy and F. Landgraf (USA).

29. Bradshaw W. G., Vidoz A. E. Fiber-matrix interactions in unidirectional carbon-carbon composites. // Amer. Ceram. Soc. Bull. 1978. - V.57. - №2. - P.193-198.

30. Limmer F. E. e. a. The influence of microstructural analysis of the design of advanced carbon systems. // Proc. Carbon'76, 2 Int. Konlenstoff tag., BadenBaden, 1976.-P. 562-565.

31. Fitzer E., Terwisch B. Carbon-carbon composites unidirectionally reinforced with carbon and graphite fibers. // Carbon. 1972. - V.10. - №4. - P.383-390.

32. Choury J. F. Matériaux carbones-carbones composites carbones. // L'Aeronautique et l'Astronautique. 1978. - V.68. - №1. - P.30-43.

33. Rowe C. R. The effect of weave spacing on the properties of 3D orthogonal carbon-carbon composites. // New Ind. Appl. Advan. Mater. Technol., 19th Nat. SAMPE Symp. Ehib., 1974. P. 359-373.

34. Geiler D. E. Design of transversally isotropic 3-D reinforced carbon-carbon materials. // Amer. Ceram. Soc. Bull. 1974. - V.53. - №9. - P. 669-680.

35. Francis Ph. H., Robinson C. T. Damage mechanisms and failure 3-D carboncarbon composites. // SWRI-02-4982, USA, 1979. 93 p.

36. Greszczuk L. B. / Analysis of dimensional changes and fiber-matrix interactions during processing of 3-D carbon-carbon composites. // 13th biennial conference on carbon, 17-22 July, 1977, Irvine, California. P. 7071.

37. Adams D. F. Microanalysis of behavior of a three-dimensionally reinforced carbon- carbon composite material. // Mater. Sci. and Eng. 1976. - V. 23. -№1. - P. 55-68.

38. Kratsch К. M. e. a. Carbon-carbon 3-D orthogonal material behavior. // AAIA Paper. 1972. - №365. - 11 p.

39. Maistre M. A. Development of a 4-D reinforced carbon-carbon composite. // AIAA Paper. 1976. - №607. - 5 p.

40. Lamicq P. Recent improvements in 4D carbon-carbon materials. // AIAA Paper. 1977.-№822.-4 p.

41. Крегерс А. Ф., Зилауц А. Ф. Предельные значения коэффициентов армирования волокнистых композитов с пространственной структурой.// Механика композиционных материалов. 1984. - №5. - С.784-790.

42. Бушуев Ю. Г., Персии М. И., Соколов В. А. Углерод-углеродные композиционные материалы. Справочник,- М: Металлургия, 1994. -127 с.

43. McAllister L. Е., Taverna A. R. / Development and evaluation of Mod3fhcarbon-carbon composites. // Proc. 17 Nat. SAMPE Symp., 1972. -P. III-A, Three-1 III-A, Three-7.

44. Rosen B. W., Shu L. S. On some symmetry conditions for three-dimensional fibrous composites // J. Сотр. Mater. 1971. - №2. - P. 279-282.

45. Крегерс А. Ф., Тетере Г. А. Структурная модель деформирования анизотропных пространственно-армированых композитов. // Механика композиционных материалов. 1982. - №1. - С. 14-22.

46. Бахтенков А. В., Чеканов В. А., Соболев И. В. и др. Влияние структуры матрицы и методов ее формирования на упруго-прочностные свойства углерод-углеродных конструкций. Сб. трудов НП «Молния», серия

47. Проблемы создания авиационно-космических систем». Москва, -1988, - С.68-76.

48. Чалик С. М., Свердлин В. А., Ласукова Л. Н., Ицков М. Л., Денисенко В. И. Связующие материалы не каменноугольного происхождения. // Химия твердого топлива. 1979. - №4. - С. 115-121.

49. Умрилова Н. М., Плевин Г. В., Мочалов В. В., Балыкин В. П., Распопов М. Г. Применение водорастворимого каменноугольного пека для пропитки углеродных изделий. // Химия твердого топлива. — 1987. -№5. С . 120-123.

50. Сидоров О. Ф., Мочалов В. В. Некоторые свойства каменноуггльных связующих ВОКС и ВОКСАН. // Кокс и химия. 1984. - №7. - С. 33-36.

51. Привалов В. Е., Степаненко М. А. Каменноугольный пек. М.: Металлургия, 1981, 208 с.

52. Фиалков А. С. Углеграфитовые материалы. М.: Энергия, 1979. -320 с.

53. Гайсаров М. Г., Мочалов В. В. О новых комплексных показателях для оценки качества пека и принципах классификации пеков. // Кокс и химия. 1981. - №2. - С. 26-28.

54. Janik М. Slozeni cernouhelne smoly. // Chemicke listy. 1980. - V. 74. -№5.-Р. 507-617.

55. Сюняев 3. И. Нефтяной углерод. М.: Химия, 1980. - 272 с.

56. Сюняев 3. И. Нефтяные дисперсные системы. // Уч. пос.: МИНХ и ГП им. Губкина. 1981. - 84 с.

57. Сюняев 3. И. Концентрация сложных структурных единиц в нефтяных дисперсных системах и методы ее регулирования. // Химия и технология топлива и масел. 1980. - №7. - С. 53-57.

58. Бабенко Э. М. Исследование каменноугольного пека как связующего в производстве углеграфитовых материалов. // Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: МХТИ им. Менделеева. - 1967. - 24 с.

59. Кузин Б. М., Смирнова Л., Ф., Зацепин В. С. Компонентный состав каменноугольного пека и его влияние на качество графита. // Цветная металлургия. 1982. - №4. - С. 21-24.

60. Кекин Н. А. Исследование каменноугольных пеков как связующего материала для электродных изделий с применением рентгено-структурного анализа и инфракрасной спектроскопии. // Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: ИГИ. - 1968. - 24 с.

61. Степаненко М. А., Матусяк Н. И., Кекин Н. А. Молекулярный вес, групповой, элементарный состав и структура каменноугольных пеков. // Сб. трудов УХИН, вып. II. 1960. - С. 147-155.

62. Кекин Н. А., Белкина Т. В., Палагута Т. С. и др. О молекулярном составе и структуре веществ каменноугольных пеков. // Химия твердого топлива. 1975. - №2. - С. 106-116.

63. Гайсаров М. Г., Мальцева Л. Д., Мочалов В. В. О природе аг фракции пека и ее влиянии на качество углеродистых изделий. // Кокс и химия. -1981.-№10.-С. 37-40.

64. Мальцева JI. Д., Гайеаров М. Г., Мочалов В. В. Исследование свойств пеков и их групповых составляющих. // Кокс и химия. 1980. - №8. -С. 33-36.

65. Ерохина В. М., Сухоруков И. Ф., Леонтьева Н. С. Влияние состава каменноугольного пека на формирование свойств углеграфитовых изделий. // Совершенствование технологии и улучшение качества электродной продукции. Челябинск. - 1974. - Вып. 6. - С. 76-86.

66. Гнилоквас О. П., Мишин И. Ф., Мельтенисов М. Л., Гайеаров М. Г. Динамика выпадения осадков из жидких пеков. // Кокс и химия. 1981. - №8. - С. 32-34.

67. Степаненко М. А., Брон Я. А., Кулаков Н. К. Производство пекового кокса. Харьков: Металлургиздат. -1961.-311 с.

68. Самойлов В. С., Тян Л. С., Чупарова Л. Д. и др. Физико-химические свойства каменноугольного и нефтяного пеков. // Кокс и химия. 1977. -№10.-С. 26-28.

69. Плевин Г. В., Доржиев М. Н., Санников А. К. Влияние состава пека на качество пропитанных углеграфитовых изделий. // Химия твердого топлива. 1972. - №6. - С. 95-99.

70. Кожуева Е. Н., Бейлина Н. Ю., Шипков Н. Н. Возможность применения пеков для пропитки материалов, предназначенных для реакторной техники. // Композиционные материалы на основе углерода. Сборник научных трудов НИИграфита. Москва. - 1991. - С. 23-28.

71. Свердлин В. А., Розенталь Д. А., Чалик С. М. и др. Исследование реологических свойств пеков // Химия твердого топлива. 1969. - №5. — С. 62-67.

72. Bhatia G., Aggarwal R. K., Chari S. S., Jain G. C. Reological characteristics of coal tar and petroleum pitches with and without additives. // Carbon. -1977.-V. 15. -№4.-P. 219-223.

73. Свердлин В. А., Свобода P. В., Чалик С. М. Исследование поверхностных свойств пеков. // Химия твердого топлива 1970. №4. -С. 92-96.

74. Нефедов П. Я., Журавлев Д. Д., Решетко А. Н. Изучение процесса смачивания пеком углей и углеродных материалов. // Химия твердого топлива. 1978. - №3. - С. 22-29.

75. Briggs К., Derek Н. Viscocity of coal tar pitch at elevated temperatures. // Fuel. 1980. - V.59. - №3. - P. 201-207.

76. Лапина H. А., Дровецкая Л. А., Царев В. Я., Островский В. С. Исследование процесса карбонизации каменноугольного и нефтяного пеков. // Химия твердого топлива. 1973. - №2. - С. 90-95.

77. Белкина Т. В., Улановский М. Л., Крысин В. П. О термических превращениях пека и его композиций с термоантрацитом. // Химия твердого топлива. 1983. - №1. — С. 61-67.

78. Фиалков А. С., Пшеничкин П. А., Тян П. С., Смирнов Б. Н., Мельникова Н. А. Формирование структуры при низкотемпературной карбонизации каменноугольного пека. // Химия твердого топлива. 1971. - №1. -С. 167-170.

79. Дровецкая Л. А., Калинин Э. В., Царев В. Я. О влиянии химически активных веществ на процесс карбонизации каменноугольного пека и коксо-пековых композиций. // Конструкционные материалы на основе углерода. М.: Металлургия. - 1978. - №13. - С. 138-140.

80. Jürg E. Ruede Aging of low-temperature coal tar pitch. 2. Influence additives. 11 Fuel. 1979. - V. 58. -№10. - P. 755-758.

81. Hüttenger К. J. Optische mesophasen-mikrostrukturen bei der Flussigphasenpyrolyse von Pechen. // Bitumen, Teere, Asphalte, Peche.1973,- №6. S. 255-262.

82. Петров H. В., Сысков К. И., Виноградов С. В., Томазиус М., Лапина Н. А. Влияние некоторых факторов на выход кокса из коксопековых композиций. // Химия твердого топлива. 1979. - №6. -С. 19-22.

83. Hüttinger К. Y., Rosenblatt U. Влияние давления на выход кокса и образование микроструктуры в процессе пиролиза каменноугольного и нефтяного пеков. // Carbon. -1977.-V. 15,- №2. Р. 69-74.

84. Лапина Н. А., Бутырин Г. М., Аверина М. В. и др. Термический анализ углерд-содержащих связующих веществ. // Химия твердого топлива.1974,-№5.-С. 92-97.

85. Лапина Н. А., Бегаль Т. В., Островский В. С. О механизме структурных изменений каменноугольного пека в процессе его термообработки. // Химия твердого топлива. 1974. - №3. - С. 96-99.

86. Лапина Н. А., Островский В. С., Аверина М. В. и др. Изучение термохимических и структурных превращений каменноугольного пека при его коксовании. // Кокс и химия. 1975. - №12. - С. 28-32.

87. Лапина Н. А., Островский В. С. О физико-химических и структурных превращениях каменноугольного пека при карбонизации. // Химия твердого топлива. 1977. - №4. - С. 65-66.

88. Зайцева С. С., Филимонов В. А., Багров Г. Н. Дифференциально-термический анализ композиций наполнитель каменноугольный пек. // Конструкционные материалы на основе графита. Сб. №4. - М.: Металлургия. - 1969. - С. 29-34.

89. Филимонов В. А., Антонова Р. С., Гилятзединова В. С., Багров Г. Н. / Термогравиметрический анализ композиций из нефтяного кокса и каменноугольного пека. // Конструкционные материалы на основе графита. Сб. №8. -М.: Металлургия. 1974. - С. 10-15.

90. Kotlensky W. V. Deposit of pyrolytic carbon in porous solids. // Chemistry and physics of carbon. Ed. by P. Walker, New York, M. Dekker Inc. 1973. -V. 9.-P. 173-262.

91. Кулаков E. H., Орлов А. Ю., Списков M. В., Курочкин E. A. Применение ультразвука при пропитки деталей из углеродных композиционных материалов. // Углеродные материалы. Сборник научных трудов НИИграфит. М. - 1991 - С. 124-126.

92. Fitzer Е., Hiither W., Manocha L. М. Influence of process parameters on the mechanical properties of carbon-carbon composites with pitch as matrix precursor. // Carbon. 1980 . - V. 18. - №4. - P. 291-295.

93. Johnson A. C. e. a. Optimization of carbon-carbon processing. // 14th biennial conference of carbon, Extended Abstr. and Program., 25-29 June, 1979, Univ. Park. P. 238-239.

94. Evangelides J. S. Influence of pyrolysis pressure on microstracture oftlicarbon-carbon composites. //13 biennial conference of carbon, 17-22 July 1977, Irvine, California. P. 351-352.

95. Burger A., Fitzer E. e. a. Polyamide as precursors for artificial carbon. // Carbon. 1975. - V. 13.-№3.-P. 149-157.

96. Karatsch К. M. e. a. Carbon-carbon 3D orthogonal material behavior. // AIAA Paper. 1972. - №365. - 11 p.

97. Grenie Y. Les cepcarbs-materiaux composites carbone-carbone. // Techn. Mod. 1977. - V. 69. - №4. - P. 79-81.

98. Perry J. L., Adams D. F. Anexpiremental study of carbon-carbon composite materials. // J. Mater. Sci. 1974. - V. 9. - №11. - P. 1764-1774.

99. Проспект компании «Fiber Material Inc.». 1981.

100. Кулаков В. В., Кенигфест А. М., Жак И. В. и др. Влияние температуры пропитки ткани на фрикционные характеристики материала Термар-ТД. // Композиционные материалы на основе углерода. Сборник научных трудов НИИграфита. М. - 1991. - С. 111-114.

101. Ероху resin/carbon fiber prepregs and their molding: Пат. Японии JP 255.800/97; кл. CO 8 J 5/24/ Takajishi H., Izumi H.; Tokuno M. Toray Industries Ind.L

102. Pinoli P. C. e. a. Mercury porosimetry of 3D carbon-carbon. //14 biennial conference of carbon., Extended Abstr. and Program, June 25-29, 1979, Univ. Park.-P. 243-244.

103. Fortner F. Permeability, porometry and microstructure of 3D carbon-carbon composites. // 13th biennial conference of carbon., Extended Abstr. and Program, July 17-22, 1977, Irvine, California. P. 406-407.

104. Eitman D. A. Microstructural features which influence the ablation performance of carbon-carbon composites. // 13th biennial conference of carbon., Extended Abstr. and Program, July 17-22, 1977, Irvine, California. -P. 408-409.

105. Костиков В. А., Колесников С. А. Качественные ступени развития физических свойств углерод-углеродных композитов при формировании углеродной матрицы в поровом объеме углеродной арматуры. // Материаловедение. 1997. - №1. - С. 14-20.

106. Dupupet G., Slonina J. P. Matériaux composites fibres de carbone-carbone obtenus par combination de techniques d'imprégnation. // Proc. Carbon'76, 2 Int. Kohlenstoff tag., Baden-Baden, 1976. P. 491 -494.

107. Костиков В. И., Белов Г. В. Гидродинамика пористых графитов. М.: Металлургия, 1988. - 208 с.

108. Куприянов С. А., Котосонов А. С., Бурцева Т. А. и др. Структурное состояние атомов примеси в углеродном материале, легированном бором. // Цветные металлы. 1994. - №10. - С. 35-37.

109. Куприянов С. А., Котосонов А. С. и др. Исследование структурного состояния атомов примесей титана и бора в рекристаллизованном графите для термоядерных реакторов. // Цветные металлы. 1994. -№11.-С. 40-43.

110. Демин А. В., Ракчеева В. И., Перкова Г. А., Шипков H. Н. Новый класс искусственных графитов. / Цветные металлы. 1970. - №4. - С. 61-62.

111. Chen P. S., Stevens W. С. Novel molecular sources for dispersing boron in carbon-carbon composite. // Advanced Technology Materials Inc., Danbury, CT, USA, AD-246999/7/GAR. 1991. - 53 p.

112. Бухаров С. В., Агапов В. И. Способы и возможности модификации фенолформальдегидных смол ионами металлов. Труды конф. «Новое в производстве и применении фено- и аминопластов». Москва: «Дом техники», - 1989, - С.61-65.

113. Бухаров С. В. Карбонизующиеся связующие и УМ на основе металлоорганических комплексов. «Конструкции из композиционных материалов». Сб. №1, Москва, - 2000, - С. 43-49.

114. Остроумов Е. М., Закревский Е. А., Гришин Н. Г. Способ получения термостойких изделий на основе углеродного наполнителя и связующего. //Пат. 1781170, Россия, Б. И. 1992. -№46. - С. 93.

115. Lowell С. Е. Solid solution of boron in graphite. // Journal of the American Ceramic Society. 1967. - V. 50. -№3. - P. 142-144.

116. Котосонов А. С., Демин А. В., Положихин А. И. и др. Влияние бора на некоторые физические характеристики искусственных графитов. // Химия твердого топлива. 1970. - №3. - С. 115-120.

117. Щипков Н. Н., Бурцева Т. А., Демин А. В. Модифицированные добавки бора и его структурное состояние в рекристаллизованном графите для термоядерных реакторов. // Цветные металлы. 1998. - №1. -С. 48-51.

118. Burtseva Т., Barabash V., Mazul I., Garcia-Rosales С. et al. Performance of the Ti doped graphite RG-Ti-91 at the divertor of the Tokamak ASDEX Upgrade. // Journal of Nuclear Materials. 1997. - V. 241-243. - P. 716-721.

119. Патент 2034780 Россия, МКИ6 С 01 В31/04, С 04 В 35/52. Углерод-углеродный композиционный материал. / Бурцева Т. А., Прокофьев Ю. Г., Персии М. И. и др. (Россия).

120. Натансон Э. М., Ульберг 3. Р. Коллоидные металлы и металлополимеры. Киев: «Наукова думка», 1971. - 348 с.

121. Бронштейн Л. М., Валецкий П. М., Antonietti М. Образование наночастиц металлов в организованных полимерных структурах. // Высокомолекулярные соединения. Серия А. 1997. - Том 39. - №11. -С.1847-1855.

122. Островский В. С. Закономерности развития пористости в углеродных материалах при термической обработке. // Химия твердого топлива. -1979,- №6. -С.118-123.

123. Карнаухов А. П. Модели пористых систем. // Моделирование пористых материалов. Новосибирск. 1976. - С.21-26.

124. Грег С., Синг К. // Адсорбция, удельная поверхность, пористость. / Под ред. Чмутова К. В. М.: Мир, 1970. - 408 с.

125. Карнаухов А. П. Исследование геометрической структуры и сорбционных свойств дисперсных и пористых тел. // Автореф. дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Новосибирск. - 1972. - 51 с.

126. Крючков Ю. Н. Параметры пористой структуры проницаемых материалов. 1. Кавернозные материалы. // Коллоидный журнал. 1998. -том 60. -№3. - С. 351-356.

127. Крючков Ю. Н. Параметры пористой структуры проницаемых материалов. 2. Моно- и полидисперсные материалы. // Коллоидный журнал. 1998. - том 60. - №3. - С. 357-360.

128. Коллинз Р. Течение жидкости через пористые материалы. // Под ред. Баренблатта Г. И. М.: Мир, 1964. - 350 с.

129. Стрелов К. К. и др. Связь некоторых свойств гетерогенных керамических материалов с параметрами идеальной структуры. // Тезисы Всесоюзного совещания: Реальная структура жаростойких и жаропрочных материалов. Первоуральск - 1979. - С. 6-7.

130. Требин Г. Ф. Фильтрация жидкостей и газов в пористых средах. М.: Гостоптехиздат, 1959. - 157 с.

131. Sokolkin Yu. V., Chekalkin A. A., Kotov A. G. A structural multiscale approach to a spatially reinforced carbon-carbon composite design. // Mechanics of Composite Materials. 1995. - V.31. - №2. - C. 200-208.

132. Петров А. В. Трансформированный метод структурных графов для моделирования и анализа технологических схем обогащения полезных ископаемых. // Цветные металлы. 1993. - №5. - С. 59-62.

133. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: «Радио и связь», 1993.-320 с.

134. Филд Р., Коув П. Органическая химия титана. М.: «Мир», 1969 г. -263с.

135. Кипарисов С. С., Левинский Ю. В., Петров А. П. Карбид титана: получение, свойства, применение. М.: Металлургия, 1987. - 216 с.

136. Лапина Н. А., Островский В. С., Сысков К. И. Влияние некоторых параметров процесса карбонизации на графитируемость углерода. // Высокомолекулярные соединения. 1978. - Том (А) XX. - №1. - С. 152156.

137. Глущенко И. М. Термический анализ твердых топлив. -М.: «Металлургия», 1968. 192 с.

138. Патент 2112649 Россия, МКИ5 В29С 55/30. Устройство для формирования наполненных профильных изделий. / Царев В. Ф., Наседкин Ю. В. (Россия).

139. Patent 3793108 USA, Int. CI. B29H 9/02. Augmented curing of reinforced plastic stock. / W. B. Goldsworthy (USA).

140. В. С. Островский, H. А. Лапина Пековая матрица, свойства и взаимодействие с углеродным наполнителем. // Механика композитных материалов. 1991. -№1. - С. 149-153.

141. В. В. Кулаков, А. Ю. Орлов, Е. Н. Пономарева Влияние углеродных наполнителей на термодеструкцию каменноугольного пека при темппературах начала газовыделения. // Композиционные материалы на основе углерода. Сб. тр. НИИграфита. С. 19-23.

142. Бейлина Н. Ю. Эксклюзивная хроматография как модель для изучения закономерности взаимодействия пека с углеродными материалами. / Сб. научн. тр. «Самоорганизующиеся и фрактальные структуры», Уфимский нефтяной институт. Уфа. - 1990. - С. 93-99.

143. Кулаков В. В., Непрошин Е. И., Соккер А. Г. и др. Структура и свойства углеродных материалов. // Научн. тр. НИИграфит. 1987. -С. 37-43.

144. Стыскин Е. Л., Ициксон Л. Б., Брауде Е. В. Практическая высокоэффективная жидкостная хроматография. М.: Химия, 1986. - 288 с.

145. Бейлина Н. Ю., Жидкова А. Ф., Федотов М. В. Изучение пеков методом гель-проникаюгцей хроматографии. // Химия твердого топлива. 1983. -№1,- С. 100-102.

146. Физическая химия. Теоретическое и практическое руководство. / Под ред. акад. Б. П. Никольского. 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1987. - 880 с.

147. Волькенштейн М. В. Молекулы и их строение. М.-Л.: Изд-во Акад. наук СССР, 1955 - 230 с.

148. Yoshioka М. et al. Transportation of carbonaceous mesophase spherules in pitc to the anode. // Chem. Letters. 1990. - №7. - P. 1117-1120.

149. Лапина H. А., Островский В. С., Стариченко Н. С., Сысков К. И. Роль сорбции в процессах спекания углеродных материалов. // Химия твердого топлива. 1978. - №3. - С. 129-131.

150. Фирсанов А. В., Бейлина Н. Ю., Шипков Н. Н. И др. О взаимодействии связующего с наполнителем в коксопековых композициях. // Цветные металлы. 1983. - №4. - С. 51-52.

151. Корнеев С. В., Бейлина Н. Ю., Островский В. С., Шипков Н. Н. Изменение состава и характера пиролиза каменноугольного пека привзаимодействии с коксом-наполнителем. // Химия твердого топлива. -1985. -№1.- С. 112-114.

152. Патент 2119469 Россия, МКИ6 С04 В35/52. Способ получения углеродного материала. / Антанович А. А., Воронов О. А., Давыдов В. А. и др. (Россия).

153. Литейное производство. / Под ред. А. М. Михайлова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. - 256 с.

154. УТВЕРЖДАЮ. ^Директор ГУН НИИграфит член корр. РАН Костиков В. И.гЛх 2000 г.1. АКТо разработке и внедрении установки для получения армирующих стержней, применяемых в технологии углерод-углеродных композиционных материалов.

155. Настоящий акт составлен в том, что 25 января 2000 года в лаб. 46 проведены испытания стержней на основе углеродной нити УКН-5000 и среднетемпературного каменноугольного пека марки А (СТП), изготовленных по опытной технологии, разработанной Малько Д. Б.

156. Стержни испытывали на приборе ПКУ-1.00.00.ООО нагружением вдоль оси стержней по методике, изложенной в ТП 4807-44-97 изготовления УУКМ «Десна». Средняя критическая нагрузка для испытанных стержней составила

157. УТВЕРЖДАЮ. Зам. директора НИИЭИг.1. АКТгхнических испытаниях титансодержащих стержневых элементов, применяемых ля получения углерод-углеродных композиционных материалов, насыщенныхтитаном.

158. Настоящий акт составлен в том, что 2 февраля 2000 года проводились ытания композитных титансодержащих стержневых элементов, полученных Б. Малько и применяемых для сборки армирующих каркасов углерод-еродных композиционных материалов (УУКМ).