Волокна
ИСТОРИЯ
В 1965г. первой в мире вискозные углеродные волокна начала производить компания «Юнион Карбайд», США, шт. Огайо, г.Парма, на основе разработок Р.Бэкона – родоначальника промышленности углеродных волокон. Название первого коммерческого вискозного углеродного волокна «Торнель-25». Одновременно аналогичная технология была освоена в СССР.
Производство углеродных материалов на нашем объединении началось более 30 лет назад с опытного участка, состоящего из нескольких печей пакетного типа загрузки. В начале 1980-х был построен мощный цех по выпуску углеродных тканей для нужд оборонной промышленности, который был далее реорганизован в отдельный комплекс и оснащен новым оборудованием мирового уровня. Технологический процесс разработан специалистами НПО «Химволокно», г.Мытищи, МО.
В настоящее время мы являемся самым крупным в мире производителем углеродных волокон из вискозной технической нити, которую также производим сами.
РЫНОК
Мировой рынок как вискозной технической нити, так и вискозных углеродных материалов является монополизированным и представлен лишь несколькими производителями. Так, углеродные волокна производят не более 5 предприятий во Франции, СНГ, Индии. Вискозную техническую нить производят 5 компаний в мире (Германия, Австрия, Чехия, Индия, Беларусь).
Особенностью ОАО «СветлогорскХимволокно» является то, что только у нас сосредоточена полная технологическая цепочка: от получения вискозных технических нитей до выпуска готовых углеродных материалов. Это значительно расширяет возможности создания новых видов материалов в зависимости от назначения.
СВОЙСТВА
Производимые нами углеродные волокнистые материалы марки «Урал» имеют ряд особенностей, обусловленных в первую очередь свойствами исходного сырья – технической вискозной нити. Это повышенная эластичность, возможность регулирования электрического сопротивления в диапазоне от 10-3 до 107 Ом·см, высокая сорбционная способность активированного волокна. Графитированные и активированные углеродные волокна по санитарно-гигиеническим и токсикологическим свойствам являются биосовместимыми (в отличие от волокон на основе ПАН и пеков).
ПРИМЕНЕНИЕ
Области применения вискозных углеродных волокон постоянно расширяются. За 50 лет, прошедших с момента появления первых образцов вискозных углеродных волокон, пожалуй, никакой другой вид химического волокна, кроме вискозного углеродного, не был применен для решения такого большого количества сложных технических задач.
В зависимости от необходимости реализации конкретных свойств волокна можно выделить 5 основных направлений его использования:
- электропроводные свойства углеродного волокна
- термостойкость и низкая теплопроводность
- высокая сорбционная активность
- механические свойства (включая фрикционные и антифрикционные)
- химическая и биологическая инертность
ГРАФИТИРОВАННЫЕ ВИСКОЗНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА
ХАРАКТЕРИСТИКИ |
|
|
Содержание углерода, % |
99 – 99,9 |
|
Прочность на разрыв элементарного волокна, ГПа |
0,5 – 1,2 |
|
Модуль упругости, ГПа |
40 – 100 |
|
Плотность волокна, г/см3 |
1,4 – 1,5 |
|
Диаметр элементарного волокна, мкм |
6 – 10 |
|
Устойчивость в безокислительной среде, oС |
до 3000 |
|
Устойчивость в окислительной среде (на воздухе), oС |
до 450 |
|
Содержание золы, % |
0,1 – 1 |
|
Линейная плотность углеродных нитей, текс |
70 – 800 |
|
Ширина тканей, лент, углеродного войлока, см |
2 – 100 |
|
Поверхностная плотность тканей, г/м2 |
100 – 1200 |
|
Толщина текстильных материалов, мм |
0,15 – 2 |
|
Толщина углеродного войлока, мм |
3 – 7 |
ОСОБЕННОСТИ |
|
|
Химическая стойкость |
Сохранение физико-механических свойств при воздействии концентрированны кислот и щелочей при высоких температурах |
|
Текстильная структура |
ТКАНИ саржевого, полотняного, сатинового переплетения; ЛЕНТЫ саржевой структуры, ТРИКОТАЖНОЕ полотно, углеродный ВОЙЛОК, филаментные НИТИ |
|
Марки графитированного углеволокна |
Урал Т–Р, Урал Т–1, Урал Т–1, Урал ТМ–4, Урал ЛО, Урал ТР 3/2, Урал ЛТ–1 , Урал ЛТ–2 , Урал–Н, Карбопон-22. |
АКТИВИРОВАННЫЕ ВИСКОЗНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ ВОЛОКНА |
|
|
Диаметр элементарного волокна, мкм |
6 – 10 |
|
Удельная поверхность, м2/г |
700 – 2000 |
|
Объем сорбционных пор, см3/г |
0,3 – 0,9 |
|
Удельное электрическое сопротивление, Ом·см |
0,02 – 2 |
|
Толщина тканей, лент, мм |
0,15 – 1,4 |
|
Толщина нетканого материала, мм |
1,5 – 3 |
|
Ширина, см |
2 – 90 |
|
Воздухопроницаемость, дм3/ м2 ·сек |
70 – 500 |
|
Марки активированного углеволокна |
Бусофит Т-1, Бусофит-Т, Бусофит ТМ-4. АУТ-М. АУТ-МИ. Карбопон-Актив. САУТ-1С. |
ПРИМЕРЫ |
|
|
Электропроводные свойства |
Гибкие и жесткие электронагреватели, включая высокотемпературные для вакуумных печей. Теплые полы. Инфракрасные нагреватели. Физиотерапевтические электроды. Нагревательная лента. Нагревательная ткань |
|
Термостойкость и низкая теплопроводность |
Углеродные композиты для вакуумных печей. Углеродный войлок для термоизоляции высокотемпературных печей. Углеродные пористые плиты для термоизоляции печей. Абляционные композиты. Выращивание монокристаллов кремния. Производство изделий из карбида кремния. Тигли. Тепловые экраны. Ткань для поинта и фаершоу. |
|
Высокая сорбционная активность |
Фильтры: доочистка питьевой воды; фильтрация водки; очистка пищевых кислот. Нефтеловушки. Регенерация гальванических растворов. Очистка воздуха. |
|
Механические свойства (включая фрикционные и антифрикционные) |
Подшипники скольжения и узлы трения (углепластик УГЭТ, ФУТ, ЭПАН). Фрикционные углеродные диски. Детали твердо- и жидкотопливных ракетных двигателей из УУКМ. Силовой бандаж для пресс-форм: формование изделий из карбида кремния и циркония. Угленаполненные полиамиды и фторопласты (УПА, ФЛУВИС, СУПЕР-ФЛУВИС). Крепежные изделия из УУКМ для тепловых узлов. |
|
Химическая и биологическая инертность |
БИО: Салфетки для обработки тяжелых ожогов и гнойных ран. Искусственные суставы и костные протезы из УУКМ. Энтеросорбенты. |