Звіт про науково-дослідну роботу: ”Розробка вуглецевих і комбінованих волокнових преформ для піронасичення вуглецем, оптимізація складу і структури преформ і композитів за критеріями зносостійкості авіаційних гальм”

Abstract

ОБ’ЄКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ – вуглецеві волокнові преформи на основі комбінованих трикотажних полотен для піронасичення вуглецем; вуглець-вуглецеві матеріали для авіаційних гальм. МЕТА РОБОТИ – розробка вуглець-вуглецевих композиційнихї матеріалів (ВВКМ) і технології виготовлення вуглецевих і комбінованих волокнових армуючих каркасів для піронасичення вуглецем, оптимізація складу і структури преформ і композитів за критеріями зносостійкості авіаційних гальм. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ – оптична мікроскопія, вимірювання пористості, визначення теплоізичних властивостей, випробування на тертя за критеріями авіаційних гальм. Запропонований новий армуючий матеріал преформ для піронасичення вуглецем у вигляді трикотажних полотен утокових переплетень, що містять високоміцні вуглецеві волокна з ПАН-прекурсорів та гідратцелюлозні волокна Урал.. Показано, що пориста структура вуглецевих волоконних преформ характеризується наявністю відкритої пористості транспортного типу та забезпечує необхідну пористість для піронасичення міжволокнового та міжфіламентного типу простору вуглецем. Визначено, що структура ВВКМ наслідує основні особливості вихідної структури трикотажних полотен, має характерну укладку ВВ та текстуру залежно від видів використаних ВВ. Показано, що використання преформ з трикотажних полотен утокових переплетень сприяє рівномірному розподіленню вуглецевої матриці в об’ємі ВВКМ. Використання ВВ з ПАН прекурсорів дає можливість отримати матеріали з питомою вагою 1,71-1,73 г/см3. Трикотажна технологія утокових переплетень дає можливість підвищити якість піронасичення, забезпечити потрібну анізотропію властивостей шляхом просторового розташування ВВ. Теплопровідність ВВКМ з використання ВВ з ПАН-прекурсорів має вищі експериментальні та розраховані характеристики. Триботехнічні властивості розроблених ВВКМ відповідають критеріям матеріалів авіаційних гальм. КЛЮЧОВІ СЛОВА: ВУГЛЕЦЬ-ВУГЛЕЦЕВІ КОМПОЗИЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ, ПІРОВУГЛЕЦЬ, АВІАЦІЙНІ ГАЛЬМА, АРМУЮЧІ КАРКАСИ.