Презентация Суздаль.ppt
- Количество слайдов: 14
ОАО УНИИКМ г. Пермь Технологические основы изготовления герметичных конструкций из углерод-карбидокремниевых композиционных материалов. Чунаев Ю. В. Трубин Ф. В. Бушуев В. М. ОАО «Уральский Научно-исследовательский институт композиционных материалов» г. Пермь 2014 г.
Процесс изготовления УУКМ и УККМ. Шитье каркаса Пироуплотнение Парожидкофазное силицирование
Рис 1 Принципиальная схема установки определения газопроницаемости согласно ГОСТ 26450. 2 -85 Где: 1 - источник давления; 2 - редуктор высокого давления; 3 - редуктор низкого давления; 4 - осушитель газа; 5 - фильтр; 6 - трехходовой кран; 7 - манометр; 8 - кернодержатель; 9 - расходомер; 10 - пьезометр; 11 - вакуумный насос.
Коэффициент проницаемости при стационарной фильтрации при линейном потоке газа вычисляют по формуле: Где: Кг – коэффициент газопроницаемости, измеренный при заданном среднем давлении в образце, мкм 2 (миллидарси); Q = V/T - расход газа, замеренный на выходе из образца (при атмосферных условиях), см 3/с; V – объем газа, прошедший через образец, см 3; T - время фильтрации, с; μ - вязкость газа при условиях фильтрации (Рср, t o. C), м. Пас (миллипаскаль-секунда); ΔР – перепад давления на образце между входом и выходом, 0, 1 МПа Рбар – барометрическое давление, 0, 1 МПа; L - длина образца, см; F - площадь поперечного сечения образца, см 2. Погрешность определения коэффициента абсолютной газопроницаемости при стационарной фильтрации составляет: 22, 9% > ΔК/К > 9, 3%
Результаты исследования газопроницаемости УУКМ, отвечающих критерию возможности изготовления из них герметичных конструкций. Критерии достижения газонепроницаемости материала: 1. Пористость (плотность); 2. Совместимость компонентов КМ по КЛТР. В данном случае рассматриваются два типа материалов: 1. «Углекон» - на основе ткани Урал ТМ-4 -22 углеродные нити которой получены путем карбонизации вискозных волокон. 2. «Заря» - каркас на основе углеродных высокомодульных волокон УКН, изготовленных из ПАН волокна.
Рис 2 Зависимость газонепроницаемости от плотности УУКМ «Углекон»
Еще меньшую газопроницаемость имеет материал с герметизирующим шликерным подслоем (материал, на котором еще не завершен процесс формирования герметичного пироуглеродного покрытия), величина открытой пористости которого 0, 9%, а именно: 1, 8 х10 -15 см 2 Рис 3 Зависимость газонепроницаемости от плотности УУКМ «Углекон» с герметизир. Покрытием и без
Рис 4 Зависимость газонепроницаемости от плотности УУКМ «КИМФ»
Качественную зависимость можно охарактеризовать следующим образом: газопроницаемость материала тем больше, чем меньше его плотность при одинаковой величине открытой пористости, а также тем больше, чем выше его открытая пористость при одинаковой величине плотности, а также тем больше, чем больше размеры его открытых пор при одинаковой величине плотности и открытой пористости.
Рис. 5 Приведена зависимость коэффициента газопроницаемости материала «Углекон» , подвергнутого силицированию, от плотности материала. Как и следовало ожидать, величина Кпг снижается при увеличении плотности материала, вызывающей снижение его открытой пористости и уменьшение размеров пор.
Рис. 6 Приведена зависимость коэффициента газопроницаемости материала «Заря» , подвергнутого силицированию, от плотности материала.
Рис. 7 Микроструктура материала «Углекон» после паро-жидкофазного силицирования
Рис. 7 Микроструктура материала «Заря» после паро-жидкофазного силицирования 4
Заключение. В результате экспериментов по исследованию газопроницаемости УУКМ и УККМ установлено, что низкое значение коэффициента газопроницаемости на уровне 1, 8 х10 -15 см 2 имеют УУКМ и УККМ, соответствующие критериям пригодности материалов к герметизации или возможности изготовления из них герметичных конструкций.


