Физико-химические явления при приготовлении и уплотнении графитопластовых смесей
Аннотация
Изучены теоретически и экспериментально, в том числе в условиях промышленного предприятия «Графитопласт» (г.Челябинск), технологические процессы приготовления графитопластовых порошковых смесей и уплотнения этих смесей при формовании из них изделий в пресс-формах.
Процесс приготовления графитопластовых порошков смесей включает такие основные операции, как измельчение искусственного графита и связки в виде частиц фенолформальдегидной смолы новолачного типа, содержащей отвердитель в виде частиц уротропина. Графитопластовая смесь – это многофазная порошковая полидисперсная композиция наполнителя и связки. Процесс ее приготовления сопровождается протеканием явления гомогенизации, приводящего к созданию устойчивой во времени однородной структуры в двухфазной системе графит – смола, а также явлением адсорбции смесью газов и паров. Поскольку операция смешивания экзотермична, то при ее завершении имеет место явление термодесорбции газов и паров.
Процесс уплотнения полученной смеси, выполняемый прессованием в нагретой пресс-форме при заданных силовых и кинематических условиях, включает операции заполнения смесью матрицы пресс-формы, нагрев смеси до температуры 150–170 °С, формование ее пуансоном при скорости 15–30 мм/с и удельном давлении 30–40 МПа, выдержку прессовки под давлением в течение 3–5 мин. К явлениям, имеющим место при уплотнении, относятся: термодесорбция газов и паров, совмещение жидкой смолы с уротропином, полимеризация смолы, смачивание расплавом смолы частиц графита и отверждение прессовки. Наиболее важными, определяющими физико-химические свойства полученных изделий, следует считать явления полимеризации, заключающиеся в образовании высокомолекулярного полимера из смолы путем многократного присоединения низкомолекулярных олигомеров к активным центрам, явления смачивания, заключающиеся в полярной химической связи частиц графита с расплавом смолы.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Фиалков, А.С. Процессы и аппараты производства порошковых углеграфитовых материалов / А.С. Фиалков. – М.: Аспект Пресс, 2008. – 687 с.
Новые высокопрочные углеродные материалы / В.И. Костиков, В.М. Самойлов, Н.Ю. Бейлина, Б.Г. Остронов // Российский химический журнал. – 2004. – Т. XLVIII, № 5. – С. 64–75.
Костиков, В.И. Сверхвысокотемпературные композиционные материалы / В.И. Костиков, А.Н. Варенков. – М.: Интернет Инжиниринг, 2003. – 560 с.
Берлин, А.А. Перспективные материалы и технологии для ракетно-космической техники / А.А. Берлин, И.Г. Ассовский. – М.: Торус Пресс, 2007. – 456 с.
Carbon materials for advanced technologies / edited by T.D. Burchell. – Pergamon, 1999. – 535 p.
Static and high-energy shaping of carbonbased powder composites / M.N. Samodurova, L.A. Barkov, V.A. Ivanov, B.A. Yarov // Metallurgist. – 2011. – Vol. 55, no. 11–12. – P. 848–853.
Виргильев, Ю.С. Реакторные графиты / Ю.С. Виргильев, И.П. Калягина. – М., 2004. – 133 с.
Лившиц, П.С. Справочник по щеткам электрических машин / П.С. Лившиц. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 216 с.
Самодурова, М.Н. Исследование и совершенствование технологий прессования изделий из углеродных композиций / М.Н. Самодурова, Л.А. Барков, В.А. Иванов // Справочник. Инженерный журнал. – 2014. – № 3. – С. 3–10.
Проспект фирмы ООО «Графитопласт». – Челябинск, 2010. – 6 с.
Пат. 2267411 Российская Федерация, МПК7 B 22 F 3/20. Способ изготовления контактных вставок / П.Н. Зеленков, М.Н. Самодурова, Е.И. Власов. – № 2004119810/11; заявл. 28.06.04; опубл. 10.01.06, Бюл. № 11. – 4 с.
Островский, В.С. Основы материаловедения искусственных графитов / В.С. Островский. – М.: Металлургиздат, 2011. – 112 с.
Гагер, А.А. Физикохимия полимеров / А.А. Гагер. – М.: Химия, 1978. – 544 с.
Фиалков, А.С. Перспективы применения вибропомола в производстве угольно-графитовых материалов / А.С. Фиалков, И.В. Темкин // Труды ВНИИЭМ. – 1961. – Т. 9. – С. 35–59.
Брунауер, С. Адсорбция газов и паров / С. Брунауер. – М.: Изд-во Иностранной литературы, 1948. – 768 с.
Фиалков, А.С. Углеграфитовые материалы / А.С. Фиалков. – М.: Энергия, 1979. – 320 с.
Шулепов, С.В. Физика углеродных материалов / С.В. Шулепов. – Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1990. – 336 с.
Самодурова, М.Н. Феноменология уплотнения порошков композиционных материалов на основе вольфрама и углерода / М.Н. Самодурова, Л.А. Барков, С.А. Мымрин и др. // Металлург. – 2013. – № 10. – С. 76–84.
Гусева, К.С. Состав газовой фазы при обжиге углеродистых материалов / К.С. Гусева, Н.В. Васильева, В.Д. Чеканова // Труды ВНИИ электротехнической промышленности и приборостроения. – 1961. – Т. 9. – С. 64–65.
Агеев, В.Н. Адсорбционно-десорбционные процессы на поверхности твердого тела / В.Н. Агеев, Э.Я. Зандберг // Вестник АН СССР. – 1985. – № 12. – С. 17–29.
Вакуумная металлургия тугоплавких металлов и твердых сплавов / М.В. Мальцев, Л.И. Клячко, Е.Д. Доронькин и др. – М.: Металлургия, 1981. – 272 с.
Зайцев, В.А. Технологическая модернизация оборудования заготовительного передела – основа развития и совершенствования производства углеграфитовых материалов / В.А. Зайцев, В.П. Балыкин, Ю.В. Устинов // Современные состояния и перспективы развития электродной продукции, конструкционных и композиционных углеродных материалов: сб. докл. Междунар. конф. – Челябинск, 2010. – С. 146–149.
Фокин, В.П. Модернизация производства графитированных электродов в России / В.П. Фокин, И.Н. Калайда, С.В. Ульянченко // Сталь. – 2010. – № 4. – С. 46–48.
Берлин, А.А. Кинетический метод в синтезе полимеров / А.А. Берлин, С.А. Вольфсон. – М.: Наука, 1973. – 516 с.
Основы технологии переработки пластмасс / С.В. Власов, Л.Б. Кандырин, В.Н. Кулезнев и др. – М.: Химия, 2004. – 600 с.
Ребиндер, П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах / П.А. Ребиндер. – М.: Наука, 1978. – 368 с.
Цейтлин, Г.М. Энциклопедия полимеров / Г.М. Цейтлин. – М.: Химия, 1977. – 730 с.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
