Введение
1. Литературный обзор 18
1.1. Цели и задачи совершенствования и стабилизации технологии получения углеродных волокнистых материалов, а также КМ на их основе 18
1.2. Структура и свойства полиакрилонитрильных волокон 28
1.3. Структурно-химические превращения полиакрилонитрильных волокон в процессе получения углеродных волокнистых материалов 36
1.4. Анализ возможности оптимизации процесса получения углеродных волокнистых материалов 48
1.5. Совершенствование процесса высокотемпературной обработки термостабилизированного ПАН-волокна 57
1.6. Закономерности графитации углеродных композиционных материалов на основе высокосернистых коксов 61
1.6. Задачи исследования 76
2. Методика проведения экспериментов 79
2.1. Объекты исследования 79
2.2. Методика проведения экспериментов и описание экспериментальных установок 82
2.3. Методики определения показателей термостабилизированного и углеродного волокна 91
2.3.1. Метод определения пикнометрической плотности 91
2.3.2. Определение предела прочности и модуля упругости при изгибе волокна в пластике 92
2.3.3. Методики определения динамического модуля и эффективной температуры обработки углеродного волокна 95
2.3.4. Методики определения линейной плотности и разрывной нагрузки термостабилизированного и углеродного волокна 97
2.3.5. Методика определения удельного модуля упругости жгута в пластике 100
2.4. Электронно-микроскопические методы исследования 104
2.5. Рентгеноструктурный метод исследования 105
2.6. Методика анализа профилей асимметричных максимумов 106
2.6.1. Учет инструментального уширения максимума 106
2.6.2. Методика разделения асимметричного дифракционного максимума на симметричные 108
3. Совершенствование технологии получения углеродных волокон 113
3.1. Совершенствование технологии на стадии термостабилизации ПАН нити 113
3.1.1. Выявление критерия степени структурно-химических превращений ПАН- волокна в процессе термостабилизации и интервала его оптимальных значений 113
3.1.2. Выявление критериев предварительной оценки перерабатываемости исходного ПАН-волокна в углеродное волокно 124
3.2. Совершенствование технологии высокотемпературной обработки термостабилизированного полиакрилонитрильного волокна методом высокоскоростного нагрева 135
3.2.1. Исследование зависимости физико-механических свойств и структурных преобразований углеродных волокон при высокоскоростном нагреве в процессе непрерывной высокотемпературной обработки 135
3.2.2. Определение условий проведения процесса высокотемпературной обработки для получения УВ с высокими значениями эффективной температуры обработки 150
3.2.3. Влияние технологических параметров на стадии высокотемпературной обработки углеродных волокон на их поровую структуру и упругопрочностные свойства 164
3.2.4. Определение корреляционных зависимостей характеристик поровой структуры, физико-механических свойств и термоокислительной стойкости УВ 189
3.2.5. Совершенствование и стабилизация технологии получения супервысокомодульных углеродных волокон 210
Глава 4. Закономерности структурно-химических превращений углеродных композиционных материалов (искусственных графитов) в ходе технологического процесса их получения 218
4.1. Особенности структурно-химических превращений содержащего серу углеродного композиционного материала в графит 218
4.2. Влияние давления газовой среды на процесс структурно-химических превращений углеродного композиционного материала в графит 231
4.3. Влияние добавок металлов и их соединений на процесс структурно химических превращений углеродного композиционного материала в графит 235
4.4. Механизм низкотемпературной графитации при термообработке УКМ на основе высокосернистых коксов 242
Выводы 248
Список литературы 250
Приложения 282
