УГЛЕПЛАСТИКИ< strong>(углепласты, углеродопласты), композиционные, гл. обр. полимерные, материалы, армированные наполнителями из углеродных волокон. Связующее (матрица) в У.- преим. термореактивные синтетич. смолы (эпоксидные, фенольные, полиэфирные, полиимидные и др.), термопласты (полиамиды, поликарбонаты, полисульфоны, полиэфиры и др.). Наполнители - углеродные нити, жгуты, ленты, ткани, маты, короткие рубленые волокна. Материалы на основе углеродных волокон и углеродной матрицы наз. углерод-углеродными материалами.

Наиб. значение имеют У. на основе непрерывных высокопрочных и высокомодульных (модуль упругости выше 150 ГПа) углеродных волокон. Они характеризуются низкой плотностью, высокой прочностью, высоким модулем упругости (см. табл.), статич. и динамич. выносливостью, вибропрочностью, повышенной хим. и радиац. стойкостью, теплопроводностью, практически нулевым коэф. линейного расширения.

СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ НЕПРЕРЫВНЫХ ВОЛОКОН И УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИТОВ

Показатель

Углепластики на основе эпоксидного и поли-имидного связующих с ориентир. нитями, жгутами, лентами

Углерод-углеродные композиты с нитями, жгутами

однонаправ- ленные*

перекрест-ные 1:1*

однонаправ-ленные**

перекрест-ные 1:1*

Плотн., г/см3

1,45-1,50

1,4-1,5

1,50-1,55

1,4-1,8

Прочность, МПа


при растяжении

800-1700

500-900

2500-3000

200-700

при изгибе

1000-2000

800-1200

-

400-700

при сжатии

700-1200

500-800

1200-1600

100-300

Модуль упругости, ГПа

120-150

65-85

150-160

120-160

*Углеродное волокно прочностью 2800-3200 МПа, модуль упругости 220-250 ГПа. **Углеродное волокно прочностью 5700 МПа, модуль упругости 330 ГПа.

Для У. с ориентированным (однонаправленным, перекрестным или пространственно армированным) расположением высокомодульных волокон коэф. теплопроводности 0,75-0,90 Вт/(м·К), коэф. температуропроводности (5-8)·10-7 м2/с, уд. теплоемкость 0,8-1,5 кДж/(кг·К). Температурный коэф. линейного расширения однонаправленного У. вдоль волокон (-0,5-0,5)·10-6 К-1. Электропроводящие св-ва У. такие же, как и у исходных углеродных волокон.

Изделия из У. изготовляют теми же методами, что и стеклопластики (см. также Полимерных материалов переработка).

У.- конструкц. материалы в авиакосмич. технике, автомобилестроении, судостроении, машиностроении, мед. технике, при изготовлении спортивных товаров, протезов; углерод-углеродные композиты - конструкц. и теплозащитные материалы в авиакосмич. технике, машиностроении, при изготовлении нагреват. элементов в электротехнике; в инертной среде работают при т-ре до 2500 0C.

Лит.: Конкин А. А., Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы, M., 1974; Костиков В.И., Дергунова B.C., Композиционные материалы на основе углерода, M., 1978; Углеродные волокна и углеком-позиты, под ред. Э. Фитцера, пер. с англ., M., 1988; Справочник по композиционным материалам, под ред. Дж. Любина, пер. с англ., кн. 1-2, M., 1988.

В. H. Тюкаев.