Большая Советская Энциклопедия (УГ) - [21]

).

  У. в. устойчивы к агрессивным химическим средам, однако окисляются при нагревании в присутствии кислорода. Их предельная температура эксплуатации в воздушной среде составляет 300—350 °С. Нанесение на У. в. тонкого слоя карбидов, в частности SiC, или нитрида бора позволяет в значительной мере устранить этот недостаток. Благодаря высокой химической стойкости У. в. применяют для фильтрации агрессивных сред, очистки газов, изготовления защитных костюмов и др.

  Изменяя условия термообработки, можно получить У. в. с различными электрофизическими свойствами (удельное объёмное электрическое сопротивление от 2×10^-3 до 10⁶ом ×см ) и использовать их в качестве разнообразных по назначению электронагревательных элементов, для изготовления термопар и др.

  Активацией У. в. получают материалы с большой активной поверхностью (300—1000 м² /г ), являющиеся прекрасными сорбентами. Нанесение на волокно катализаторов позволяет создавать каталитические системы с развитой поверхностью.

  Обычно У. в. имеют прочность порядка 0,5—1 Гн/м² (50—100 кгс/мм² ) и модуль 20—70 Гн/м² (2000—7000 кгс/мм² ), а подвергнутые ориентационной вытяжке — прочность 2,5—3,5 Гн/м² (250—350 кгс/мм² ) и модуль 200—450 Гн/м² (20×10³ —45×10³кгс/мм² ). Благодаря низкой плотности (1,7—1,9 г/м³ ) по удельному значению (отношение прочности и модуля к плотности) механических свойств У. в. превосходят все известные жаростойкие волокнистые материалы. На основе высокопрочных и высокомодульных У. в. с использованием полимерных связующих получают конструкционные углеродопласты. Разработаны композиционные материалы на основе У. в. и керамических связующих, У. в. и углеродной матрицы, а также У. в. и металлов, способные выдерживать более жёсткие температурные воздействия, чем обычные пластики.

  Лит.: Конкин А. А., Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы, М., 1974.

  А. А. Конкин.

Углеродовский

Углеро'довский, посёлок городского типа в Ростовской области РСФСР, подчинён Гуковскому горсовету. Расположен в 2 км от железнодорожного узла Замчалово. Добыча угля.

Углеродопласты

Углеро'допла'сты, карбопласты, углепластики, пластмассы, содержащие в качестве наполнителя углеродные волокна (в виде непрерывного жгута, ленты, мата или короткого рубленого волокна). Связующими для таких материалов служат синтетические полимеры, например эпоксидные, полиэфирные, феноло-формальдегидные смолы, полиимиды, кремнийорганические полимеры (полимерные У.), синтетические полимеры, подвергнутые пиролизу (коксованные У.), и так называемый «пиролитический углерод» (пироуглеродные У.).

  Изделия из У. можно формовать всеми способами, применяемыми при переработке слоистых пластических масс . Наиболее распространён следующий метод: углеродный наполнитель пропитывают расплавом или раствором связующего (например, в спирте, в углеводородах), подсушивают, получая полуфабрикат (препрег), из которого выкраивают заготовки, собирают из них по форме изделия пакет и прессуют, как правило, на гидравлических прессах, в автоклавах или пресс-камерах (удельное давление не должно превышать 2,0— 2,5 Мн/м² , или 20—25 кгс/см² , из-за высокой хрупкости углеродного волокна). Препрег в виде пропитанной ленты или жгута используют также при получении изделий намоткой. Коксованные У. получают пиролизом полимерных У. при 300—1500 °С или 2500—3000 °С. При изготовлении пироуглеродных У. наполнитель, не пропитанный связующим, выкладывают по форме изделия, помещают в печь, в которую пропускают обычно метан. При 1100 °С и остаточном давлении 2,6 кн/м² (20 мм рт. см. ) он разлагается, и образующийся «пиролитический углерод» осаждается на углеродных волокнах, связывая их.

  У. характеризуются сочетанием высокой прочности и жёсткости с малой плотностью, низкими температурным коэффициентом линейного расширения (благодаря чему при повышенных температурах У. имеют хорошую стабильность размеров) и коэффициент трения, высокими тепло- и электропроводностью, износостойкостью, устойчивостью к термическому, химическому и радиационному воздействию. У. превосходят др. слоистые пластики (например, стеклопластики , асбопластики ) и металлы по статической и динамической выносливости, имеют высокую вибропрочность (например, усталостная прочность при изгибе У. на основе эпоксидного связующего более 400 Мн/м² , или 40 кгс/мм² , вибропрочность 480 Мн/м² , или 48 кгс/мм² ). У. обладают высокой анизотропией свойств. Пироуглеродные и коксованные У. отличаются также хорошими абляционными свойствами (см. Абляция ). Однако ударная прочность У. меньше, чем, например, у стеклопластиков.

  У. — важные композиционные материалы , используемые в авиастроении (обеспечивают снижение массы деталей фюзеляжа, крыла, оперения самолёта на 15—50%). Из У. изготавливают детали самолётов скоростной авиации и космических летательных аппаратов, спортинвентарь (например, лыжи), химическое оборудование; У. используют в судо- и автомобилестроении. Коксованные и пироуглеродные У. применяют для внешней теплозащиты возвращаемых космических аппаратов, для внутренней теплозащиты элементов ракетных двигателей (сопла, камеры сгорания).