Химические или аналогичные нити из других веществ; их производство; устройства, специально предназначенные для производства углеродных волокон – D01F 9/00

Изобретение относится к химической технологии, в частности к процессам карбонизации волокнистых вискозных материалов, и может быть использовано при производстве графитированных волокнистых материалов, используемых в качестве наполнителей композиционных материалов; электродов; гибких электронагревателей; фильтров агрессивных сред; в изделиях спортивного и медицинского назначения и др. Материал предварительно подвергают релаксационной обработке. Полученный материал, содержащий катализатор пиролиза, непрерывно транспортируют через зоны нагрева карбонизации. Карбонизацию проводят до 320-360°С в тепло- и газоизолированных одна от другой не менее, чем трех зонах нагрева, транспортируя материал под наклоном снизу вверх, увеличивая температуру нагрева от 160-200°С в первой зоне, на 40-60°С в каждой последующей зоне нагрева, по сравнению с предыдущей. Одновременно удаляют из указанных зон летучие продукты в тепло- и газоизолированную от внешней среды зону эвакуации, расположенную над зонами нагрева и сообщающуюся с ними через перфорированную стенку. Температуру в зоне эвакуации летучих устанавливают на 5-15°С выше температур соответствующих зон нагрева, а температуру выходного патрубка 5-15°С выше максимальной температуры карбонизации. Изобретение обеспечивает повышение интенсивности процесса и улучшение качества получаемых углеродных волокнистых материалов. 2 ил., 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к технологии получения полиакрилонитрильных волокон, предназначенных для производства углеродных волокон, а также к производству углеродных волокон. Способ включает процесс прядения, первое вытягивание, высушивание, второе вытягивание. Второе вытягивание включает любой процесс из (a)-(c): (a) вытягивание на воздухе, где температура нити от точки отделения ее на горячем валке до точки первого контакта на последующем валке составляет 130°C или выше, (b) вытягивание, где расстояние от точки отделения нити на горячем валке до точки первого контакта ее на последующем валке составляет 20 см или менее, (c) вытягивание в зоне вытягивания горячей плиты, где горячая плита расположена между двумя валками, один из которых - подогревающий валок, установленный перед зоной вытягивания горячей плиты, а горячая плита расположена так, что начальная точка контакта между горячей плитой и нитью находится на расстоянии 30 см или менее от точки отделения нити на подогревающем валке, и окружная скорость подогревающего валка составляет 100 м/мин или более.

2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил., 10 табл., 57 пр.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов и касается установки карбонизации волокнистых вискозных материалов для получения комбинированных углеродных нитей. Установка включает корпус и помещенную в него камеру карбонизации, торцевые стенки которых снабжены щелевыми отверстиями для ввода исходного и вывода карбонизированного материалов и уплотнительными затворами, а также электронагревательными элементами, патрубками для подачи инертного газа и вывода газообразных продуктов пиролиза. Корпус с камерой установлен наклонно под углом 10-15° к горизонтальной плоскости. Отверстие для ввода исходного материала устроено в нижнем торце. Камера помещена в дополнительный кожух, верхняя стенка которого отстоит от верхней стенки камеры на расстоянии 100-150 мм, снабжена поперечной щелью, протяженной во всю ширину верхней стенки камеры, и сообщается с патрубком пирамидальной формы для удаления летучих продуктов, встроенным вблизи выходного торца корпуса установки и снабженным обогревом. Теплоизоляция установки размещена между стенками корпуса и кожуха, нагреватели размещены снаружи камеры, причем с нижней стенкой они находятся в непосредственном контакте, а по отношению к верхней стенке крепятся с возможным переменным зазором. Изобретение обеспечивает усовершенствование конструкции установки и повышает качество производимого на этой установке карбонизированного материала. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к получению углеродных волокнистых материалов и может быть использовано в производстве армирующих наполнителей композитов, теплоизоляции высокотемпературного термического оборудования, гибких электронагревателей, электродов, фильтров агрессивных газов, жидкостей и расплавов при высоких температурах, в производстве спортивных изделий, в медицине. Способ включает обработку вискозного волокнистого материала катализаторами пиролиза, нагревом до температуры карбонизации и последующую графитацию до температуры 3000°C в инертной среде. Перед карбонизацией осуществляют приготовление прекурсора путем предварительной отмывки исходного материала водой и/или 5-10%-ным раствором гипосульфита натрия при нагревании и сушке, и/или ионизирующего облучения пучком быстрых электронов при транспортировании через камеру облучения ускорителя электронов, и/или тепло-влажностного синтеза комплексного катализатора на поверхности вискозного волокна и в пористой его системе в (10-20)%-ном кипящем водном растворе хлористого аммония и с добавлением диаммоний фосфата в отношении от 0,5 до 4,0 с последующей пропаркой в горячем паре и окончательной вентилируемой сушкой при непрерывном транспортировании, обеспечивающими осаждение катализатора в виде аморфной пленки. Повышается стабильность процесса карбонизации вискозного волокнистого материала и физико-механические свойства получаемого углеродного материала. 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл., 12 пр.

Способ получения углеродного волокнистого материала включает обработку исходного гидратцеллюлозного волокнистого материала в растворе, содержащем 5-7 мас.% жидких олигомерных смол, соответствующих общей формуле HO{[MeSi(OH)О][Me₂ SiO]_m}_nH, где Me - метил; m и n - целые или дробные числа: m=1-3, n=3-10 с молекулярной массой от 900 до 2400. В качестве растворителя олигомерных смол используют композицию на основе соединений общей формулы (SiO)_x C_yH_z, где 3 x 5, y=2x, z=3y. Сушат пропитанный гидратцеллюлозный материал при температуре (150-170)°C, терморелаксируют в режиме свободной усадки при температуре (180-200)°C, карбонизацию проводят при деформации от (-25)% до (+30)% и заканчивают при температуре 700°C, последующую высокотемпературную обработку проводят при температуре до 2500°C при степени деформации от (-10)% до (+30)%. Изобретение обеспечивает повышение физико-механических показателей углеродного волокнистого материала при создании экологически безопасного технологического процесса. 5 пр.

Изобретение относится к способам получения анизотропного нефтяного волокнообразующего пека и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа получения анизотропного нефтяного пека путем термообработки изотропного нефтяного пека в инертной атмосфере при повышенной температуре, давлении 10-50 мм рт.ст. с последующей экстракционной обработкой полученного продукта ароматическим (толуолом) и гетероциклическим (хинолином) соединениями, отгонкой экстрагентов и обработкой полученного анизотропного пека в ультразвуковом поле для удаления следов растворителей. Технический результат - повышение качества целевого анизотропного пека за счет увеличения в нем содержания мезофазы (жидких кристаллов), что позволяет получать на его основе высокомодульные углеродные волокна. 1 ил., 2 табл., 5 пр.

Изобретение относится к технологии получения углеродного волокнистого материала и может быть использовано в качестве материала для высокотемпературной изоляции, нагревателей, токопроводящих элементов, наполнителей пластмасс, армирующих элементов, изделий медицинского назначения, защитных, сорбционных и других материалов. Способ получения включает пропитку исходного целлюлозного волокна водным раствором, содержащим 6,5% гидроортофосфата аммония, 10,6% хлорида аммония, 2,5% хлорида натрия при 30°С в течение 30 минут с последующим отжимом. Затем с применением источника СВЧ сушат при 95±5°С и термообрабатывают в среде метана до 220°С. Частично карбонизованный материал нагревают в среде азота до 2400°С. Используют источник энергии сверхвысоких частот с выходной мощностью от 1 до 50 КВт и с рабочей частотой 100-300 МГц. Изобретение повышает эффективность способа получения углеродного волокна с повышенным уровнем прочности. 2 пр.

Изобретение относится к модифицированию поверхности неорганического волокна путем формирования высокоразвитой поверхности неорганического волокна, используемого в качестве наполнителя, за счет формирования на волокнах углеродных наноструктур (УНС) и может найти применение в производстве высокопрочных и износостойких волокнистых композиционных материалов. Способ модифицирования поверхности неорганического волокна включает следующие стадии: (а) пропитку неорганического волокна раствором ₂ фракции пека в органических растворителях; (б) последующую сушку пропитанного волокна; (в) термообработку пропитанного неорганического волокна при 300-600°С; (г) нанесение на поверхность термообработанного в соответствии со стадией (в) волокна соли переходного металла; (д) восстановление соли переходного металла с получением наночастиц переходного металла; (е) осаждение углерода на наночастицы переходного металла с получением углеродных наноструктур на поверхности волокна. Композиционный материал содержит модифицированное волокно, изготовленное вышеизложенным способом, и матрицу из полимера или углерода. Технический результат изобретения: повышение прочности композиционного материала в поперечном направлении относительно плоскости армирования за счет предотвращения разрушения поверхности волокон при модификации углеродными наноструктурами. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 пр., 1 табл., 5 ил.

Изобретение относится к волокнам из поликристаллического корунда, по существу состоящим из корунда и оксида элементов главных подгрупп I или II группы Периодической таблицы, которые могут быть использованы для изготовления тканей и композитных материалов. Для изготовления волокон используется способ, включающий примешивание зародышей и предшественника оксида элементов главных подгрупп I и II группы Периодической таблицы к хлоргидрату алюминия, добавление водорастворимого полимера, последующее прядение из упомянутой смеси волокон и прокаливание упомянутых волокон при температуре 1100°С или более. В качестве зародышей кристаллизации используют сверхмелкодисперсные диаспор, гематит или корунд, которые добавляют в прядильный раствор в количестве 0,1-10 мас.%. Оксиды элементов главных подгрупп I и II группы Периодической таблицы находятся в составе волокон в количестве 0,01-0,5 мас.%. Кристаллиты упомянутых волокон из корунда характеризуются следующим распределением зерен по размерам: от 0 до 0,06 микрометров (34%), от 0,06 до 0,122 микрометров (55%) и от 0,122 до 0,3 микрометров (11%). Технический результат изобретения: волокна обладают улучшенными механическими свойствами. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к получению углеродных волокон. Способ получения углеродного волокнистого материала характеризуется обработкой исходного целлюлозного волокнистого материала жидкофазной композицией, которая содержит 10-20%-ную водную эмульсию олигомерной смолы, содержащей силанольные группы, имеющей молекулярную массу от 900 до 2400 и вязкость в пределах от 520 до 1700 сП, и 2-7%-ный водный раствор антипирена. Обработанный жидкофазной композицией волокнистый материал сушат при температуре 105-125°С в течение 60-120 минут. Затем проводят карбонизацию на воздухе при температуре 140-170°С в течение 25-40 минут. Карбонизацию заканчивают при температуре 700°С, и далее осуществляют высокотемпературную обработку при температуре не менее 2200°С. Изобретение обеспечивает получение углеродных волокнистых материалов с высокими физико-механическими показателями при сохранении высокого выхода. 3 з.п. ф-лы, 6 пр.

Изобретение относится к области гетерогенного катализа и может быть использовано для утилизации углеводородов и галогензамещенных углеводородов при изготовлении композиционных материалов, катализаторов, сорбентов и фильтров. Каталитический пиролиз углеводородов проводят при 500-700°C на катализаторе, полученном диспергированием изделий массивного никеля и его сплавов с другими металлами, например железом, хромом, в результате взаимодействия с парами 1,2-дихлорэтана. Катализатор содержит дисперсные активные частицы никеля, закрепленные на углеродных волокнах диаметром 0,1-0,4 мкм. В качестве исходного сырья используют бром- или хлорсодержащие углеводороды, алканы, олефины, алкины или ароматические углеводороды, например этан, пропан, ацетилен, бензол. Выход углеродных нановолокон в 600 г на 1 г металла и более. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 9 пр.

Изобретение относится к химической технологии осуществления гетерофазных реакций взаимодействия твердых веществ с газом или термического разложения и касается способа получения углеродных волокнистых материалов каталитическим методом. Пылевидное или гранулированное твердое вещество непрерывно, методом напыления наносят на внешнюю поверхность полого барабана-подложки 2. После нанесения катализатор на вращающейся подложке поступает в реакционную зону 3, в которой через газораспределительный коллектор 17 непрерывно подают углеродсодержащий газ, а через штуцер 18 непрерывно отводят газообразные продукты пиролиза. Нагрев реакционной зоны осуществляют инфракрасными нагревателями 7. Удаление готового продукта с подложки осуществляют ножом 9 и цилиндрической щеткой 10, а выгрузку из аппарата - шнеком 14. Изобретение обеспечивает возможность непрерывного синтеза углеродных волокнистых материалов. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к производству химических волокон, в частности к получению расправленных углеродных жгутов, используемых для изготовления различных тканей, лент и препрегов. Установка для расправления углеродного жгута содержит последовательно расположенные узел смотки 1, пару подающих валков 2, узел контроля 3 и регулирования натяжения обрабатываемого жгута, узел расправления 4 углеродного жгута воздушным потоком, пару принимающих валков 5, а также узел намотки 6 расправленного жгута. Узел расправления 4 углеродного жгута воздушным потоком выполнен в виде двух поддерживающих валков 11, 12 и сопла 13, которое закреплено между поддерживающими валками и над ними с наклоном под углом от 30° до 70° к плоскости перемещения жгута, и выполнено с плоским щелевым отверстием 14 с возможностью подачи через него под давлением сжатого воздуха. Щелевое отверстие 14 сопла 13 узла расправления 4 углеродного жгута может быть выполнено с перегородками 15. Сопло 13 может быть установлено с возможностью регулирования угла его наклона в зависимости от толщины жгута. За счет высоких скоростей потока сжатого воздуха достигается эффективное разделение углеродного жгута на монофиламенты и получение лент углеродных волокон с более низкой поверхностной плотностью. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к получению углеродных наноматериалов методом химического осаждения из газовой среды. Способ получения углеродных наноматериалов включает загрузку катализатора в реактор, приведение катализатора в контакт с газом, содержащим соединение углерода, и выгрузку углеродного наноматериала из реактора. При этом загрузку катализатора производят путем нанесения частиц или гранул катализатора на поверхность компактного слоя углеродного наноматериала, а выгрузку углеродного наноматериала проводят путем его отбора из нижней части слоя со скоростью поддержания стационарной толщины компактного слоя углеродного наноматериала. Изобретение обеспечивает высокую производительность при однородности наноуглеродного продукта и минимальном образовании побочных продуктов. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к производству огнестойких синтетических волокон, в частности к волокнам на основе окисленного полиакрилонитрила. Полимер растворим в полярном органическом растворителе и модифицирован в этом растворителе соединением на аминовой основе и окислителем. Полимер имеет структуру, демонстрирующую сигналы в области от 150 до 200 ч/млн, определенную при помощи ¹³С-ЯМР, где ориентация молекул согласно результатам измерений по методу широкоугловой дифракции рентгеновского излучения составляет 65% и более, а удельная масса составляет 1,35 и более. Волокно обладает повышенной огнестойкостью и величиной сохранения прочности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Настоящее изобретение относится к нетканым волокнистым материалам, которые могут быть использованы в различных электрохимических устройствах, водородных накопителях, устройствах фильтрации, каталитических подложках и т.п. Нетканый волокнистый материал состоит из фрагментов активированного углеродного волокна, среднее характеристическое отношение которых составляет между приблизительно 1 и 5. Технический результат - увеличение эффективности электрических двухслойных конденсаторов. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии получения из гидратцеллюлозы углеродного волокна и может быть использовано в качестве наполнителей композиционных материалов конструкционного, теплозащитного, антиэлектростатического назначения, а также при производстве углеродных волокнистых адсорбентов, носителей катализаторов, материалов для защиты от электромагнитного излучения, наноструктурированных композитов, фуллеренов, нанотрубок и т.д. Способ включает пропитку раствором антипирена исходного однонаправленного жгута из гидратцеллюлозных волокон с мелкокристаллической ненапряженной структурой с диаметром филамента от 8,5 до 15 мкм при его линейной плотности 0,07÷0,17 текс, сушку, безокислительную стабилизационную карбонизацию и графитизацию. В качестве антипирена используют водный раствор, содержащий 150-200 г/л хлорида аммония и 10-30 г/л мочевины, или водный раствор, содержащий 250-300 г/л сульфата аммония и 20-40 г/л мочевины. Сушку проводят с использованием электрического обогрева при 120-140°С 30-60 мин. Перед карбонизацией жгут обрабатывают в кислородсодержащей атмосфере при 140-180°С в течение 30-90 мин. Многозонную карбонизацию выполняют в токе инертной среды со скоростью 2,5-4,5 м³/час в течение 40-80 мин по 5-10 мин в каждой зоне с усадкой исходного гидратцеллюлозного волокна на 10-30% и температурой от 170-230°С до 690-710°С. В процессе карбонизации осуществляют отбор продуктов пиролиза в зоне наибольшего их выделения за счет небольшого избыточного давления нейтрального газа 120-150 мм вод.ст. с непрерывным окислением в узлах сжигания. Графитизацию осуществляют при 1000-2400°С в среде азота или аргона с содержанием кислорода не более 0,001% со скоростью протяжки 15-50 м/час. Изобретение обеспечивает значительное сокращение длительности процесса, обеспечение значительного снижения влажности полученного углеродного волокна, обеспечение возможности проведения многозонной карбонизации с гарантированным поддержанием равномерной температуры каждой зоны, снижение выделения аморфного углерода как продукта распада смол и предотвращение его осаждения на поверхность изготавливаемого углеродного волокна. 6 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области получения углеродных волокнистых материалов и может быть использовано для создания наполнителей композиционных материалов, газораспределительных слоев в топливных элементах, компонентов смазочных материалов, аккумуляторов водорода, фильтрующих материалов, углеродных электродов литиевых батарей, клеевых композитов, носителей катализаторов, адсорбентов, антиоксидантов при производстве косметики, источников холодной эмиссии электронов, модифицирующих добавок в бетон специального назначения, а также для покрытий, экранирующих СВЧ и радиоизлучения. Способ включает пиролиз газообразных углеродсодержащих соединений на поверхности металлсодержащего пылевидного катализатора в проточном реакторе, выполненном с возможностью перемешивания газовой среды. В качестве катализатора используют частицы аэросила, содержащие на поверхности кластеры металлов: никеля, кобальта или железа. Катализаторы получают до начала пиролиза восстановлением катализатора, распыляемого в реакторе в токе водородсодержащего газа при одновременном перемешивании газовой среды. Целесообразно перемешивание газовой среды в реакторе осуществлять в режиме кипящего слоя с ультразвуковым диспергированием. Изобретение позволяет синтезировать с высокой чистотой более тонкие нанотрубки, имеющие меньший разброс по диаметрам. Наружный диаметр полученных нанотрубок от 5 до 35 нм; внутренний диаметр от 4 до 12 нм; насыпная плотность 0,3-0,4 г/см³; общее содержание примесей менее 1,2-1,5%; длина от 0,5 до 3 мкм. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии получения углеродных волокон из исходных целлюлозных волокон, используемых в качестве армирующих наполнителей композиционных материалов. Способ в непрерывном режиме включает пропитку исходных волокон на стадии предкарбонизации водной эмульсией, содержащей олигомерную смолу, сушку, терморелаксацию и карбонизацию, при необходимости, графитацию. Пропитку осуществляют в водной эмульсии олигомерной смолы с высоким содержанием силанольных групп общей формулы:НО{[МеSi(ОН)O][Ме₂SiO]_m }_nН, где: Me - метил; m и n - целые или дробные числа: m=1-3, n=3-10, с мол. массой 900-2400 и вязкостью от 520 до 1700 сП, в прядильно-отделочном агрегате при получении вискозных технических нитей. Волокна перед пропиткой сушат при 120-180°С 10-15 сек, терморелаксацию проводят при 160-200°С в течение 0,5-2,0 ч, а карбонизацию заканчивают при температуре 600°С. Пропитке подвергают различные текстильные структуры, например сетку или ткань, или трикотаж, или нетканый материал из исходных целлюлозных волокнистых материалов. Изобретение обеспечивает получение углеродных волокнистых материалов с высокими физико-механическими показателями при одновременном понижении коэффициента вариации по прочностным характеристикам. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к технологии получения волокнистых углеродных материалов методом пиролиза ароматических и неароматических углеводородов. Сначала в аппарате дозирования и осаждения проводят распыление катализатора. Контейнер 6 с осажденным катализатором при помощи манипулятора 3 перемещают на диск. Включают расположенные под диском нагреватели и привод вращения диска. Под газораспределительный кожух подают углеродсодержащий газ. Непрореагировавший с катализатором газ вместе с газообразными продуктами пиролиза отводят через патрубки отбора реакционных газов. После окончания процесса синтеза углеродных нанотрубок прекращают подачу углеродсодержащего газа, отключают нагреватели. Включают охлаждение. После разгерметизации реактора извлекают контейнер 6 с синтезированными нанотрубками. Изобретение повышает качество синтезируемого углеродного материала, повышает производительность реактора. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к оборудованию для производства углеродных волокон, в частности к стадии низкотемпературной обработки, с использованием в качестве сырья полиакрилонитрильных ПАН волокон. Камера содержит рабочую часть проходного типа для входа и выхода материала, направляющие валы, средства подачи окислителя, газовой среды и удаления продуктов пиролиза и нагревательные элементы. Рабочая часть состоит из последовательно соединенных секций в виде герметично соединенных между собой центральных, входных и выходных модульных секций с каналами. При этом входные и выходные модульные секции герметично прикреплены торцами к входному и выходному шлюзовым коробам, нижняя секция герметично изолирована, а каналы секций, кроме второй снизу, закрыты на торцах газовыми затворами. Изобретение обеспечивает интенсификацию процесса обработки, повышение равномерности характеристик волокон, безопасности и снижение энергозатрат. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области получения высокопрочных углеродных волокон, преимущественно изготавливаемых из органического исходного материала (предшественника), в частности к способу стабилизации углеродсодержащего волокна и способу получения углеродного волокна. Способ стабилизации включает помещение углеродсодержащего волокна в газовую среду, обработку его микроволновым излучением с одновременным нагревом газовой среды. Волокно в частном случае помещают в рабочую камеру с расположенной внутри нее газовой средой, нагрев газовой среды осуществляют путем нагрева камеры (ее стенок) одновременно с обработкой волокна микроволновым излучением. Способ получения углеродного волокна включает в себя, по крайней мере, этапы стабилизации и карбонизации волокна. Стабилизацию предшественника осуществляют вышеописанным способом. После карбонизации волокна возможна его дополнительная графитация. Можно проводить комплексную обработку микроволновым излучением с одновременным нагревом среды, в которую волокно помещено для карбонизации/графитации. Изобретение обеспечивает снижение времени стабилизации волокон предшественников, что влечет за собой снижение энергозатрат и повышение производительности процесса получения углеродного волокна. 2 н. и 9 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области технологических процессов производства углеродных волокон, в частности к их упрочнению при помощи температурной обработки. Способ упрочнения углеродных волокон содержит термообработку в две стадии, включающие нагрев до температур 500-1200°С и последующее охлаждение до 30-100°С в течение 1,5-15 мин. При этом нагрев и охлаждение производят в инертной атмосфере путем протягивания волокон через градиентную печь, содержащую различные температурные зоны, со скорость движения 2-25 см/мин. Изобретение позволяет получить углеродные волокна с повышенной в 1,4-1,7 раза прочностью. 2 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к технологии получения волокнистых углеродных материалов методом пиролиза ароматических и неароматических углеводородов. Предложен способ, заключающийся в том, что на верхнюю поверхность вращающегося диска через камеру-осадитель реактора осаждают распыленный катализатор, нагревают до температуры пиролиза, после чего производят непрерывную подачу углеводородного газа и отвод газообразных продуктов пиролиза, и по окончании процесса пиролиза готовый продукт вместе с катализатором охлаждают. Согласно способу катализатор при подаче в камеру-осадитель подвергают перемешиванию и аэрации инертным газом, подачу углеводородного газа осуществляют через газораспределительное устройство, сброс газа осуществляют через кольцевую щель между диском и обечайкой газораспределительного устройства, при этом отвод газообразных продуктов пиролиза осуществляют через патрубки, которые размещены в верхней части корпуса, по окончании процесса пиролиза отключают нагреватели и охлаждают корпус до безопасной температуры, после чего включают привод вращения диска и обработанный ворошителем материал скребком сдвигают через выполненное в нижней части корпуса окно и удаляют из реактора через шнековый бункер, привод которого включают одновременно с приводом вращения диска. Устройство для получения наноструктурированных углеродных волокон, содержащее корпус с установленными нагревателями, в верхней части которого расположены трубопровод подачи углеводородного газа и узел подачи катализатора, соединенные с газораспределительным устройством в виде перевернутой воронки со встроенной камерой-осадителем и патрубки отбора продуктов пиролиза, а в нижней выполнено окно для выгрузки готового продукта, над которым установлен соединенный с приводом вращения и взаимодействующий с неподвижным скребком диск, при этом газораспределительное устройство снабжено установленной над диском обечайкой, на которой закреплен кинематически соединенный с диском ворошитель, установленный по ходу диска перед скребком для выгрузки готового продукта через окно, соединяющее со снабженным ворошителем шнековым бункером, а узел дозирования выполнен в виде шнекового дозатора, снабженного бункером с перемешивающим устройством и аэратором-сводообрушителем. Техническим результатом изобретения является получение наноструктурированных углеродных волокон с повышенным выходом продукта и высоким качеством. 2 н. и 8 з.п.ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к технологии получения волокнистых углеродных материалов методом пиролиза ароматических и неароматических углеводородов. На верхнюю поверхность контейнера 8 наносят катализатор 9. После герметизации реактора его полость продувают инертным газом и включают нагревательные элементы 5 и привод 7 вращения диска 6. В полость между колпаком 10 и контейнером 8 подают углесодержащий газ и нагревают катализатор 9. Затем отключают нагрев и включают систему принудительного охлаждения. После снижения температуры в реакторе привод 7 вращения диска 6 отключают, открывают реактор и извлекают контейнер 8 с нанотрубками. Изобретение позволяет получить многослойные углеродные нанотрубки диаметром 15-50 нм. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к технологии получения высокомодульных углеродных волокон из среднепрочных волокон на основе полиакрилонитрильных жгутиков и может быть использовано для производства высококачественных композитов. В качестве исходного сырья используют среднепрочное углеродное волокно с линейной плотностью 200-1600 текс и модулем упругости 200-250 ГПа. Это волокно подвергают крутке до величины 30-60 круток/м при содержании в нем аппрета более 1%. Дополнительно аппретируют волокно при содержании аппрета менее 1%. Затем подкрученный жгут подвергают первичной термообработке при 2300-2500°С в течение 1-10 мин до мод значения модуля упругости углеродного жгута не менее 300 ГПа. Затем проводят вторую термообработку при температуре не ниже 3000°С в течение 1-20 с при вытяжке жгута до 10% до возрастания модуля упругости углеродного жгута до величины не менее 450 ГПа. Высокое качество достигается за счет компактной формы получаемых углеродных жгутов, обеспечивающей высокое содержание углеродных волокон в композите и максимальную реализацию механических свойств композиционного материала.

Изобретение относится к технологии получения композитных материалов, в частности к получению упрочняющих волокон из оксидной керамики. Жгут состоит из практически непрерывных волокон из оксидной керамики, имеющих наружную поверхность, по меньшей мере, часть этих поверхностей покрыта проклеивающим материалом, содержащим вещество, представленное формулой

R O-(RO)_n-H,

где R выбрано из С_хН2_х+1, причем х равно 1-8 или -Н;

R выбрано из группы, состоящей из -(С_уН_2у)-, причем у равно 1-4 и

-СН₂-O-(СН₂)_m-, причем m=2-5; и n выбрано так, что среднечисленная молекулярная масса находится в пределах от 500 г/моль до 7000000 г/моль. Жгуты по настоящему изобретению обладают высокой прочностью и пригодны, например, для изготовления тросов с металлической матрицей. 2 н. и 6 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области теплозащитных материалов. Технический результат изобретения заключается в сокращении технологического цикла, повышении контролируемости процесса доведения волокнообразующего раствора до требуемой вязкости и стабильности химического состава и свойств получаемого волокна. Волокнообразующий раствор готовят на основе оксихлорида алюминия, силиказоля и органического полимера. Смесь исходных компонентов используют в виде сухого концентрата, который растворяют в воде требуемой вязкости. Растворение сухого концентрата смеси исходных компонентов проводят в подогретой до 40-60°С воде на воздухе при постоянном перемешивании со скоростью 200-400 об/мин. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к технологии получения углеродных волокнистых материалов, в частности углеродных волокнистых структур из целлюлозного предшественника. Способ включает стадии прядения нитей целлюлозы из раствора вискозы или раствора целлюлозы; промывки нитей целлюлозы в воде; пропитывания промытых и невысушенных волокон целлюлозы водной эмульсией, по меньшей мере, одного кремнийорганического вспомогательного вещества; высушивания пропитанных волокон целлюлозы; получения волокнистой структуры, состоящей из пропитанных и высушенных волокон целлюлозы и карбонизации волокнистой структуры. Полученные структуры обладают высокими механическими показателями - прочностью на разрыв до 2500 МПа, модулем Юнга до 350 ГПа. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технологии получения длинных ориентированных жгутов углеродных нановолокон и может быть использовано при создании высокопрочных комплексных углеродных нитей и в качестве компонента композиционных материалов, применяемых в авто- и/или авиастроении. Способ заключается в том, что катализатор роста углеродных нановолокон после его предварительной высокотемпературной обработки помещают в реактор, нагревают реакционную зону до температуры пиролиза подаваемой в реактор углеродсодержащей парогазовой смеси. Смесь включает активаторы на основе серосодержащих или кислородсодержащих соединений. Затем выдерживают при температуре пиролиза до образования вышеуказанных жгутов и реактор охлаждают. Линейная скорость подачи углеродсодержащей парогазовой смеси находится в интервале от 20 до 300 мм/с. Изобретение обеспечивает получение длинных ориентированных жгутов углеродных нановолокон с многослойной структурой. 7 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.