Главная / Справочник / Углерод-углеродный композит УКМК-1: подробнее о материале
Углерод-углеродный композит УКМК-1: подробнее о материале
Углерод-углеродный композит УКМК-1 (углеродное волокно, усиленное углеродными соединениями) — высокотехнологичный, перспективный конструкционный композит, в котором и армирующий наполнитель, и матрица состоят из различных форм углерода. Чаще всего это углеродные волокна и углеродная матрица.
Армирующий элемент может быть представлен дискретными волокнами, непрерывными нитями, жгутами, тканями или объемными каркасными структурами, расположенными в одном, двух или трех направлениях. Матрица объединяет эти элементы в единую структуру, обеспечивая передачу нагрузок и стабильность материала.
УКМК-1 (УУКМ, carbon-carbon composites, C/C, CFC) обладает превосходными свойствами:
Легкий вес;
Высокая механическая прочность, сохраняющаяся при высоких температурах (вплоть до 2200 °C);
Высокая эластичность;
Низкий КТР (коэффициент термического расширения).
Благодаря уникальным особенностям, материал УКМК-1 используется в широком спектре областей:
Энергетика;
Промышленное оборудование (высокотемпературные вакуумные печи);
Авиация и аэрокосмическая техника;
Стекольная и керамическая промышленность;
Научные и исследовательские установки.
УКМК-1 (УУКМ, carbon-carbon composites, C/C, CFC) обладает превосходными свойствами:
Легкий вес;
Высокая механическая прочность, сохраняющаяся при высоких температурах (вплоть до 2200 °C);
Высокая эластичность;
Низкий КТР (коэффициент термического расширения).
Благодаря уникальным особенностям, материал УКМК-1 используется в широком спектре областей:
Энергетика;
Промышленное оборудование (высокотемпературные вакуумные печи);
Авиация и аэрокосмическая техника;
Стекольная и керамическая промышленность;
Научные и исследовательские установки.
Процесс изготовления УКМК-1
Производство углерод-углеродных композитов — многоэтапный технологический процесс, включающий создание армирующего каркаса, формирование углеродной матрицы и последующую термическую обработку для достижения требуемых свойств материала.
В основе изготовления углерод-углеродных композитов УКМК-1 компании КАРБОСИЛ лежит метод пироуплотнения — осаждения пироуглерода из газовой фазы в пористую структуру углеродного каркаса.
Такой способ обеспечивает ряд преимуществ по сравнению с традиционными УУКМ, полученными путем пропитки пеками и смолами с последующей карбонизацией:
Более высокая однородность и плотность матрицы. При пироуплотнении пироуглерод осаждается равномерно по всему объему каркаса, что позволяет избежать образования поверхностной корки и разноплотности, характерных для некоторых других методов;
Улучшенные механические свойства. Благодаря плотной и однородной структуре композиты, полученные пироуплотнением, демонстрируют высокую прочность, вязкость разрушения и устойчивость к циклическим нагрузкам.
Основные технические характеристики материала УКМК-1
Низкая плотность в сочетании с высокой термопрочностью, механической и ударной прочностью, что позволяет использовать материал УКМК-1 в качестве несущих конструкций при экстремально высоких температурах.
Благодаря пиролитическому уплотнению материал УКМК-1 обладает чрезвычайно высокой стойкостью к термодеструкции и низкой адсорбционной способностью.
Технология производства материала УКМК-1 делает возможным изготовление из него изделий очень сложной формы, вплоть до изделий со сферической поверхностью.
Наша технология позволяет изготовить материал с заданными параметрами (объёмная плотность, прочность, удельное электрическое сопротивление) в зависимости от пожеланий заказчика, назначения изделия и условий эксплуатации.
Характеристика
УКМК-1
Предел прочности при изгибе, МПа
100 ± 20%
Содержание золы, % не более
0,2
Удельное электрическое сопротивление, Ом×мм²/м при 20 °C
67,5 ± 25%
Кажущаяся плотность, кг/м³ (г/см³)
1,0 ± 20%
Максимальная рабочая температура в вакууме, °C
2000
Максимальная рабочая температура в аргоне, °C
2000
1,4 ± 10%
25 ± 30%
0,3
120 ± 20%
УКМК-1К
2200
УКМК-1ВП
165 ± 15%
0,4
35 ± 30%
1,6 ± 15%
2000
2200
2200
Ассортимент продукции
Продукция из углерод-углеродного композиционного материала УКМК-1 выпускается как в стандартных формах, так и в виде уникальных конструкций, разработанных индивидуально под задачи заказчика.
применяются для теплоизоляции, изготовления экранов, перегородок, панелей и других элементов вакуумных и термических печей.
Трубы и трубочки
используются в качестве каналов, теплоизоляционных и конструкционных элементов, а также для транспортировки газов при высоких температурах.
Обечайки
цилиндрические элементы для создания оболочек, корпусов или защитных конструкций.
Фасонные и профильные изделия
защитные крышки для теплоизоляции, уголки, швеллеры, пластины, цилиндры, опоры и другие детали сложной формы, в том числе по чертежам заказчика.
Нагревательные элементы
ламели, ленты, стержни, блоки и другие формы, используемые в качестве источников тепла в вакуумных и электротермических установках.
Крепежные и силовые элементы
болты, шпильки, направляющие, фиксаторы для сборки и фиксации конструкций внутри печей.
Кроме стандартных позиций возможно изготовление продукции по индивидуальным проектам — как по предоставленным чертежам, так и с конструкторской проработкой с нашей стороны.
К таким изделиям относятся:
Загрузочные устройства УКМК-1 — корзины, лотки, решетки, подставки, стойки для размещения и транспортировки деталей в процессе термообработки.
Комбинированные структуры УКМК-1/УКМТ-1 — многослойные (сандвичевые) материалы в виде панелей и плит, трубные и цилиндрические конструкций, слоистые экраны и теплоизоляционные элементы, фасонные изделия сложной формы.