Введение
Глава 1. Состояние вопроса с наличием и разработкой материалов герметичных деталей для применения в химическом и химико-металлургическом аппаратостроении (литературный обзор) 15
1.1. Свойства известных материалов, применяемых в химическом и химико-металлургическом аппаратостроении 16
1.2. Анализ свойств компонентов УУКМ и технологии их изготовления применительно к разработке герметичных конструкций
1.2.1. Виды углеродных матриц 26
1.2.2. Характеристики углеродных волокон 28
1.2.3. Армирующие углеродные ткани и каркасы на их основе 32
1.3. Способы введения углеродной матрицы в углеродный каркас 34
1.3.1. Жидкофазный способ 34
1.3.2. Многократная пропитка и карбонизация при низком давлении 35
1.3.3. Изотермический газофазный метод 35
1.3.4 Термоградиентный газофазный метод 41
1.4. Некоторые свойства отечественных УУКМ 46
1.5. Анализ результатов информационного поиска и постановка задачи 51
Глава 2. Кинетические закономерности кристаллизации пироуглерода при пиролизе метана 54
2.1. Методика постановки эксперимента и формирования банка экспериментальных данных 54
2.2. Общий вид кинетического уравнения пиролиза метана с образованием пироуглерода ; 59
2.3. Кинетика пиролиза метана в отсутствие водорода 65
2.4. Обобщенное уравнение кинетики пиролиза метана з
2.5. Механизм ингибирующего влияния водорода 69
Глава 3. Разработка процесса уплотнения углеродных каркасов с радиально движущейся зоной пиролиза 73
3.1. Сущность процесса 73
3.2. Отработка параметров насыщения ткане-прошивных каркасов пироуглеродом в термоградиентном режиме при атмосферном давлении 76
3.3. Исследование степени насыщения пироуглеродом отдельных фрагментов ткане-прошивного каркаса на основе ткани Урал-ТМ -4 81
3.4. Разработка технологических приемов снижения проницаемости несущей основы
3.4.1. Повышение непроницаемости тканепрошивных каркасов, насыщаемых в термоградиентном режиме с периодическим наложением разряжения 88
3.4.2. Разработка графита, связанного пироуглеродом (марки ГСП) 91
3.4.3. Формирование комбинированной ткане-порошковой основы термоградиентным методом 95
3.5. Исследование структурно чувствительных свойств УУКМ для элементов несущей основы 98
Глава 4. Разработка шликерного подслоя и герметизи рующего пироуглеродного покрытия на несущей основе из УУКМ 105
4.1. Выбор материала шликерного покрытия, его состава и способа нанесения 105
4.2. Модель процесса провязки и принципы приближения 108
4.3. Формирование шликерного подслоя и герметизирующего пироуглеродного покрытия при изотермическом способе 114
4.4. Исследование герметичности слоистой композиции в нормальных условиях и условиях высокотемпературного нагрева и охлаждения 125
4.5. Коррозионная стойкость разработанных материалов в различных агрессивных средах 129
Глава 5. Внедрение разработанных технологических процессов изготовления герметичных конструкций и материалов на отечественных и зарубежных предприятиях 138
5.1. Уровень разработки и технико-экономические показатели 138
5.2. Разработка технических решений и принципа фрагментации, обеспечивших изготовление цельных сложнопрофильных конструкций 142
5.3. Внедрение разработанных технологических процессов и материалов на отечественных и зарубежных предприятиях 149
Общие выводы по работе 153
Список литературы
