Углеграфитовые материалы

Углеграфитовые материалы

Графит - один из перспективных материалов высокой жаропрочности. Уникальной особенностью графита является увеличение модуля упругости и прочности при нагреве. До температуры 2200...2400 0С прочность графита повышается максимально на 60 % и лишь при более высоких температурах он теряет прочность. Графит, не плавясь, возгоняется при температуре около 3800 0С. При нагреве графит мало расширяется, хорошо проводит тепло и поэтому устойчив против тепловых ударов.

Серьезным недостатком графита является легкость окисления, уже при температурах 520...560 0С потеря массы составляет 1 % за 24 часа, поэтому поверхность графитовых изделий защищают покрытиями (карбид кремния, карбид и нитрид бора толщиной 3...5 мкм).

Его можно использовать и как проводник теплоты и как теплоизолятор.

В условиях применения графита при высоких температурах, когда теплоотдача излучением является решающим фактором теплообмена, большое значение имеет степень черноты поверхности материала. У графитовых материалов она составляет 0,7...0,9 и возрастает при нагреве и шероховатости поверхности.

Графит обладает хорошими антифрикционными свойствами и применяется в качестве антифрикционных материалов, преимуществом которых является способность работать без смазки в условиях высоких или низких температур, больших скоростей, агрессивных сред.

Карбоволокниты (углепласты) представляют собой композиции, состоящие из полимерного связующего (матрицы) и упрочнителей в виде углеродных волокон (карбоволокон). Они водо- и химически стойкие.

От окисления при высоких температурах углеродные волокна предохраняют защитными покрытиями (пиролитическими).

Эпоксифенольные карбоволокниты КМУ-1л, упрочненные углеродной лентой, и КМУ-1у на жгуте, вискеризованном нитевидными кристаллами, могут длительно работать при температуре до 200 0С.

Карбоволокниты КМУ-3, КМУ-3л получают на эпоксианилиноформальдегидном связующем, их можно эксплуатировать до 100 0С, они наиболее технологичны.

Карбоволокниты КМУ-2 и КМУ-2л на основе полиамидного связующего можно применять до 300 0С.

Карбоволокнит с углеродистой матрицей типа КУП-ВМ по значениям прочности и ударной вязкости в 5...10 раз превосходит специальные графиты; при нагреве в инертной атмосфере и вакууме он сохраняет прочность до 2200 0С, на воздухе окисляется при 450 0С и требует защитного покрытия.

Для изготовления деталей теплообменников применяют графитопласты-антегмиты, полученные путем прессования смеси порошков углеграфита и фенолформальдегидной смолы. Выпускаются трубы диаметром от 25 до 118 мм, длиной до 6000 мм. Из антегмитов АТМ-1, АТМ-2 и ТАТЭМ изготавливают полосы, плитки, которые применяют для футеровки газоходов, стальных колонн и другого оборудования в целях защиты от коррозии или создания теплопроводных элементов для охлаждения или нагрева среды, а также кожухотрубные теплообменники.