ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТОЙКОСТИ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ
Аннотация
Конструкционные графиты, и в том числе углерод-углеродные композиционные материалы (УУКМ), имеют развитую объемную пористую структуру, которая оказывает существенное влияние на все физико-механические, теплофизические и химические свойства деталей из них. При окислении углеродных материалов выделяют влияние факторов активности окисляющих агентов (кислород, водяной пар или двуокись углерода), температурные условия процесса и степень развития реальной поверхности горения. Так в процессе окисления образцов УУКМ при сохранении практически неизменной внешней геометрии скорость окисления до потери массы ~30% обычно отмечается возрастание текущей скорости потери массы более, чем на 1,5 порядка величины. Это является следствием внутрипористого реагирования и развития при этом гетерогенной поверхности окисления. Столь значимое изменение скорости окисления соизмеримо с влиянием изменения температуры процесса на 70…150 °С. В настоящей работе для ряда промышленных УУКМ рассмотрено ограничение абсолютной скорости окисления углеродного материала с учетом структуры порового пространства.
Литература
Butirin G.M. Highly porous carbon materials. M.: Khimiya. 1976. 192 p. (in Russian)
Terentieva V.S., Astapov A.N., Eremina A.I. Analysis of prospective antioxidant coatings on refractory carbon-containing composites (review). Corroziya: materialy, zashchita. 2014. N 1. P. 30-42 http://www.twirpx.com/ file/1359857 (in Russian).
Sokolov A.I., Protsenko A.K., Kolesnikov S.A. Devel-opment of lightweight carbon-carbon composite structural materials. 2016. Issue 35. (in Russian) http://www.umpro.ru/ index.php?page_id=17&art_id_1=205&group_id_4=64.
UUKM of Desna-4, KM-VM-4D, KM-VM-2D and Desna T-1 brends. http://www.Niigrafit.ru (in Russian).
Protsenko A.K., Kolesnikov S.A. Development of car-bon-carbon technologies and prospects for their devel-opment. Research Institute of Structural Materials Based on Graphite-55 years. A collection of articles. M: Scientific Technologies". 2015. P. 31-59 (in Russian) http://www.niigrafit.ru/nauka-i-obrazovanie/otdel-nauch-no-tekhnicheskoy-informatsii.php.
Properties of structural materials based on carbon. Hand-book. / Ed. by V.P. Sosedov. M.: Metallurgiya. 1975. 336 p. (in Russian).
Lutra K.L. Oxidation of carbon-carbon composites – A theoretical analysis. Carbon. 1989. V. 26. N 2. P. 217 – 224.
Smith L.W. The Combustion Rates of Coals Chars: A Review. Nineteenth Symposium (Int.) on combustion. 1982. P. 1045 – 1065. http://www.ewp.rpi.edu/hart-ford/~ernesto/S2013/MMEES/Papers/ENERGY/3Coal/Smith1982-Combustion%20of%20COAL%20CHARS-%20A%20REVIEW.pdf.
Dodin V.V., Kleiyman V.L., Krymskiy I.M. Application of composite materials of 4KMS-l type in KB of academician V.P. Makeev. 1994. (in Russian) http://makeyev.msk.ru/pub/msys/1994/compozit.html.
Frank-Kamenetski D.A. Diffusion and heat transfer in chemical kinetics. M.: Nauka. 1987. 502 p. (in Russian)
Sivukhin D.V. Cource of General Physics. Thermody-namics and molecular physics. M.: Nauka. 1979. 250 p. (in Russian).
Kolesnikov S.A. Oxidation resistance of carbon-carbon composite materials in the temperature range of diffusive inhibition. Carbon: the fundamental problems of science, materials science, technology. 9th International Conference. Moskovskaya oblast. Troitsk. Book of abstracts. 2014. P. 222‒228 (in Russian) http://www.tisnum.ru/news/doc/ 14_11_05/Carbon_2014-Thesis.pdf.
