.png)
.png)
Послать статью по эл. почте 
ПОВЫШЕНИЕ ОГНЕУПОРНОСТИ УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ЗА СЧЕТ ОГРАНИЧЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОКИСЛЕНИЯ
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-4-13-23
Аннотация
Исследованы пути повышения огнеупорности углерод-углеродных материалов за счет повышения их плотности и уменьшения скорости окисления, в свою очередь, за счет снижения поверхности горения. В выражении уравнения Аррениуса поверхность гетерогенной реакции окисления рассмотрели как сумму внешней поверхности детали и поверхности реагирования внутри пор. Показано, что при кажущейся плотности 1,93 г/см3 и более поверхность окисления при нормальном давлении и температуре ~500 °С практически соответствует номинальной поверхности детали. Предложены технологические мероприятия повышения огнеупорности углеродных материалов за счет увеличения их плотности и изменения структуры поверхности специальными режимами высокотемпературной обработки.
Об авторах
Е. Г. ЧеблаковаРоссия
Кандидат технических наук
М. Ю. Бамборин
Россия
Кандидат технических наук
Д. С. Максимова
Россия
А. Р. Гареев
Россия
Кандидат технических наук
С. А. Колесников
Россия
Доктор технических наук
Список литературы
1. Гусаченко, Е. И. Окисление углерода парами воды / Е. И. Гусаченко, Л. Н. Стесик // Химическая физика, реакционная способность, кинетика химических реакций, катализ. ― 2008. ― Т. 27, № 4. ― С. 10‒20.
2. Marshall, T. D. Oxygen Reactivity of a carbon fiber composite / T. D. Marshall, R. J. Pawelko, R. A. Andrel [et al.] // 22nd Symposium on Fusion Technology. http://www5vip.inl.gov/technicalpublications/documents/3394823.pdf
3. Балыкин, В. П. Влияние структурной неоднородности искусственных углеродных материалов на кинетику газофазного окисления в неизотермических условиях / В. П. Балыкин, О. А. Ефремова, М. Г. Распопов. http://www.lib.scu.ru/vch/4/2004_01/010.pdf
4. Балыкин, В. П. Изучение фазового состава искусственных углеродных материалов посредством кинетического анализа процессов их газофазного окисления / В. П. Балыкин, О. А. Ефремова // Изв. Челябинского науч. центра. ― 2005.― Вып. 4 (30). http://cyberleninka.ru/article/n/metod-kolichestvennoyotsenki-strukturnoy-neodnorodnosti-geterogennyhuglerodnyh-materialov-posredstvom-kineticheskogoanaliza.pdf
5. Зеленский, В. Ф. Исследование коррозионной стойкости графитов в среде кислорода / В. Ф. Зеленский, И. П. Одейчук, И. А. Петельгузов [и др.] // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение». ― 2011. ― № 3. ― С. 116–122. http://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2011_2/article_2011_2_116.pdf
6. Park, Byung Ha. Strength Degradation of Oxidized Graphite Support Column in VHTR / Byung Ha Park, Hee Cheon Nо // J. Nuclear Science and Technology. ― 2010. ― Vol. 47, № 11. ― P. 998‒1004. http://www.freepaperdownload.us/1457/Article1426619.htm
7. Oh, Chang. Effect of reacting surface density on the overall graphite oxidation rate / Chang Oh, Eung Kim Jong Lim, Richard Schultz [et al.] // Proc. of iCAPP 09 Tokyo, Japan, may 10‒14, 2009. ― P. 9441. http://www.ini.gov/technicalpublications/Documents/4247213.pdf
8. Hinssen, H.-K. Oxidation experiments and theoretical examinations on graphite materials relevant for the PBMR / H.-K. Hinssen, K. Kühn, R. Moormann [et al.]. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0029549308001155
9. Уокер, Ф. Н. Химические и физические свойства углерода / Ф. Н. Уокер. ― М. : Наука. 1969. ― 237 с. 10. Contescu, C. I. Characterization of porosity development in oxidized graphite using auto-mated image analysis techniques / C. I. Contescu, T. D. Burchell // Prepared by OAK RIDGE National Laboratory for U.S. Department of Energy. September 2009. http://info.ornl.gov/sites/publications/files/Pub21005.pdf
10. Астапов, А. Н. Разработка высокотемпературных защитных покрытий на углеродсодержащие композиционные материалы применительно к особотеплонагруженным элементам конструкций авиакосмической и ракетной техники / А. Н. Астапов. ht t p:// www.dissercat.com/content/razrabotkavysokotemperaturnykh-zashchitnykh-pokrytii-nauglerodsoderzhashchie-kompozitsionn
11. УУКМ марок «Десна-4», КМ-ВМ-4Д, КМ-ВМ-2Д и «Десна Т-1». http://www.Niigrafit.ru 13. Бамборин, М. Ю. Исследование влияния высокотемпературной обработки на окислительную стойкость углерод-углеродных композиционных материалов / М. Ю. Бамборин, С. А. Колесников // Новые огнеупоры. ― 2014. ― № 6. ― С. 23‒32.
12. Smith, L. W. The combustion rates of coals chars: a review / L. W. Smith // Nineteenth Symposium (Jnt.) on combustion. ― 1982. ― P. 1045‒1065. http://www.ewp.rpi.edu/hartford/~ernesto/S2013/MMEES/Papers/ENERGY/3Coal/Smith1982-Combustion%20of%20COAL%20CHARS-%20A%20REVIEW.pdf
13. Франк-Каменецкий, Д. А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике / Д. А. Франк-Каменецкий. ― М. : Наука, 1987. ― 502 с.
14. Колесников, С. А. Сопротивление окислению углерод-углеродных композиционных материалов в диапазоне температур диффузионного торможения / С. А. Колесников // Изв. вузов. Серия «Химия и химическая технология». ― 2015. ― T. 58. ― C. 3‒9. http://web.a.ebscohost.com/abstract?direct=true&profile=ehost&scope=site&authtype=crawler&jrnl=05792991&AN=108705116&h=IudUJOUUYAB49R3A97R5UDT2eQobIopV9k6pcv1NtUDjezTpOdBQ4ZhZnuDk%2bls%2f%2bRj9hrFfLVaekxVhpeKsIg%3d%3d&crl=f&resultNs=AdminWebAuth&resultLocal=ErrCrlNotAuth&crlhashurl=login.aspx%3fdirect%3dtrue%26profile%3dehost%26scope%3dsite%26authtype%3dcrawler%26jrnl%3d05792991%26AN%3d108705116
15. Пат. 2496714 РФ. Способ получения высокоплотного графита / Колесников С. А., Меламед А. Л., Остронов Б. Г., Петров А. М. http://www.freepatent.ru/patents/2496714
16. Пат. 2534878 РФ. Способ получения углеродного материала многонаправленного каркаса из углеродного волокна / Колесников С. А., Бамборин М. Ю. http://www.freepatent.ru/patents/2534878
Дополнительные файлы
Для цитирования: Чеблакова Е.Г., Бамборин М.Ю., Максимова Д.С., Гареев А.Р., Колесников С.А. ПОВЫШЕНИЕ ОГНЕУПОРНОСТИ УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ЗА СЧЕТ ОГРАНИЧЕНИЯ ГЕТЕРОГЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОКИСЛЕНИЯ. Новые огнеупоры. 2016;(4):13-23. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-4-13-23
For citation: Cheblakova E.G., Bamborin M.Y., Maksimova D.S., Gareev A.R., Kolesnikov S.A. REFRACTORY PROPERTIES ENHANCEMENT FOR THE CARBON-BASED COMPOSITE MATERIALS BY MEANS OF THE HETEROGENEOUS OXIDIZING SURFACE RESTRICTION. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2016;(4):13-23. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-4-13-23
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.