СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ИЗ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1995 года по МПК C04B35/52 

Описание патента на изобретение RU2047588C1

Изобретение относится к изготовлению изделий с пористой структурой из углерод углеродных композиционных материалов.

Изделия с пористой структурой используются в качестве электродов в топливных элементах, в качестве разделяющих элементов в процессах микрофильтрации, в качестве основы неорганической мембраны.

Известны способы изготовления изделий с пористой структурой, включающий смешение углеродных или целлюлозных волокон с полимерным связующим, карбонизацию и термообработку [1, 2 и 3]
Их недостатком является использование многократного повторения цикла пропитка связующим карбонизация, что приводит к увеличению продолжительности процесса и удорожанию изделий. Пропитка углеродом из газовой фазы также усложняет процесс, увеличивает его продолжительность и, следовательно, стоимость изделий.

Сущность изобретения заключается в том, что заготовку изделия формуют путем нанесения углеродного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, на металлическую оправку, обжимают и термообрабатывают, непрерывно протягивая через печь при 800-850оС, после чего заготовку охлаждают, снимают с оправки и подвергают повторной термообработке, непрерывно протягивая через печь при 800-1500оС.

После нанесения волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, на оправку (дорн) производится механическое обжатие волокнистого материала углеродной или вискозной нитью с целью создания в сборке оправка углеродный материал механического давления, которое не только сохраняется, но и увеличивается при последующей термообработке из-за различий термического расширения оправки и обжимающих нитей.

Предложенный способ позволяет упростить технологический процесс, сократить его продолжительность, изготавливать изделия любой длины на установках небольших габаритов, при этом полученные изделия обладают высокой механической прочностью, имеют равномерное распределение пор с преобладающим размером 1-5 мкм. Применение таких изделий позволит повысить эффективность процессов разделения смесей.

П р и м е р. Углеграфитовую ткань марки УУТ-2, пропитанную фенолформальдегидной смолой марки РСФ-3010, наносят на металлический стержень диаметром 13,5 мм, l= 340 мм. Заготовку обжимают и протягивают через печь с температурой 850оС. После этого заготовку охлаждают, снимают с металлического стержня и подвергают повторной термообработке, непрерывно протягивая через печь с температурой 1500оС.

Полученное предлагаемым способом изделие длиной 340 мм, диаметром 13,5 мм с толщиной стенки 2,0 мм имеет пористость 45% преобладающий размер пор 1,0-5,0 мкм, прочность на изгиб σизг=30 МПа и может быть использовано как основа для нанесения неорганической мембраны и как разделяющий элемент в процессах микрофильтрации.

Похожие патенты RU2047588C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПЛОТНОГО ГРАФИТА 1992
  • Капралов В.К.
  • Цыганкова Р.И.
RU2039722C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 1991
  • Рябин В.Т.
  • Кириллов В.Н.
  • Булавина Н.Л.
RU2016843C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКНИСТО-АРМИРОВАННОГО УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2006
  • Кулик Виктор Иванович
  • Нилов Алексей Сергеевич
  • Загашвили Юрий Владимирович
  • Кулик Алексей Викторович
  • Рамм Марк Спиридонович
RU2337083C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДКЕРАМИЧЕСКОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2006
  • Черненко Николай Михайлович
  • Сидоров Игорь Игоревич
  • Кравецкий Геннадий Александрович
  • Варенков Анатолий Николаевич
  • Черненко Дмитрий Николаевич
RU2351572C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА С УГЛЕРОД-КЕРАМИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕЙ 2014
  • Бушуев Вячеслав Максимович
  • Бушуев Максим Вячеславович
  • Оболенский Дмитрий Сергеевич
  • Милюков Антон Юрьевич
RU2570076C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2002
  • Богачев Е.А.
  • Фатеев В.Н.
  • Порембский В.И.
  • Цыпкин М.А.
  • Костин В.И.
  • Лизунов А.В.
RU2208000C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОД-КАРБИДОКРЕМНИЕВОГО МАТЕРИАЛА 2011
  • Бушуев Максим Вячеславович
  • Докучаев Андрей Георгиевич
  • Бутузов Сергей Евгеньевич
RU2460707C1
Углеродкерамический волокнисто-армированный композиционный материал и способ его получения 2017
  • Бейлина Наталия Юрьевна
  • Черненко Дмитрий Николаевич
  • Черненко Николай Михайлович
  • Щербакова Татьяна Сергеевна
  • Грудина Иван Геннадиевич
RU2684538C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕРМОСТОЙКОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2013
  • Синани Игорь Лазаревич
  • Бушуев Вячеслав Максимович
  • Бушуев Максим Вячеславович
RU2552545C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДКЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА 2006
  • Черненко Николай Михайлович
  • Кравецкий Генадий Александрович
  • Итин Борис Юдович
  • Спиридонов Николай Васильевич
RU2345972C2

Реферат патента 1995 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ИЗ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к изготовлению изделий из углерод-углеродного композиционного материала, обладающих высокой пористостью, предназначенных для использования в процессах разделения смесей. Сущность изобретения: способ изготовления изделий состоит в том, что углеродный волокнистый материал, пропитанный полимерным связующим, наносят на металлическую оправку, обжимают и подвергают термообработке, непрерывно протягивая заготовку через печь при 800-850°С. Затем заготовку охлаждают, снимают с оправки и повторно термообрабатывают, протягивая ее через печь с температурой 800-1500°С. Предлагаемый способ обеспечивает изготовление тонкостенных изделий с высокой пористостью, равномерным распределением пор, высокой механической прочностью.

Формула изобретения RU 2 047 588 C1

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ИЗ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий формование заготовки нанесением углеродного волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, на металлическую оправку и термообработку, отличающийся тем, что сформованную заготовку обжимают и термообрабатывают при непрерывной протяжке через печь с температурой 800 850oС, после чего охлаждают, снимают с оправки и подвергают повторной термообработке при непрерывной протяжке через печь с температурой 800 1500oС.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года RU2047588C1

Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Заявка ФРГ N 3827126, кл
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1

RU 2 047 588 C1

Авторы

Капралов В.К.

Цыганкова Р.И.

Даты

1995-11-10Публикация

1992-05-14Подача