REFRACTORY PROPERTIES ENHANCEMENT FOR THE CARBON-BASED COMPOSITE MATERIALS BY MEANS OF THE HETEROGENEOUS OXIDIZING SURFACE RESTRICTION


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-4-13-23

Full Text:




Abstract

The approaches to increase the carbon-carbon materials refractory properties are regarded in the context of both their density rising and their oxidizing rate reducing. The heterogeneous oxidizing surface in the Arrhenius equation was envisaged as a sum of the outer details surface and of the inner pores reacting surface. It is shown that when the apparent porosity is equal or more than 1,93 g/cm3, the oxidizing surface at standard pressure and about 500 °C almost corresponds the detail's true surface. The technological measures are proposed for carbonaceous materials refractory properties improvement by means of both their density increasing and their surface structure changing using the special high temperature processing conditions.

About the Authors

E. G. Cheblakova
Госкорпорация «Росатом», АО «Наука и инновации», АО «НИИграфит», Москва
Russian Federation


M. Yu., Bamborin
Госкорпорация «Росатом», АО «Наука и инновации», АО «НИИграфит», Москва
Russian Federation


D. S. Maksimova
Госкорпорация «Росатом», АО «Наука и инновации», АО «НИИграфит», Москва
Russian Federation


A. R. Gareev
Госкорпорация «Росатом», АО «Наука и инновации», АО «НИИграфит», Москва
Russian Federation


S. A. Kolesnikov
Госкорпорация «Росатом», АО «Наука и инновации», АО «НИИграфит», Москва
Russian Federation


References

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


Supplementary files

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. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2016-4-13-23

Views: 338

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN 1683-4518 (Print)