Поиск в базе сайта:
Физико-механические свойства высокопористых монолитов пенографита icon

Физико-механические свойства высокопористых монолитов пенографита




Скачать 18.81 Kb.
НазваниеФизико-механические свойства высокопористых монолитов пенографита
Дата конвертации23.05.2015
Вес18.81 Kb.
КатегорияТексты

Физико-механические свойства высокопористых монолитов пенографита.

Филимонов Станислав Владимирович

Аспирант

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова,

Химический факультет, Москва, Россия

E-mail: sfilimonov007@gmail.com
Создание материалов для эффективного использования тепла, его аккумулирования, сохранения и передачи в настоящее время весьма актуальна. Среди них можно выделить группу на основе углеродных структур: аэрогели и пены. Получение аэрогелей в виде крупногабаритных монолитов, пригодных для эксплуатации, связано с аппаратными сложностями[1]. В связи с этим более перспективным является использование высокопористого пенографита (ПГ), который предоставляет возможность широкого варьирования теплопроводящих свойств при относительно простом способе получения.

Монолиты пенографита с плотностями от 30 до 1800 кг/м3 были получены путем одноосного прессования пенографита. Последний получали термическим ударом нитрата графита различных ступеней. Температуропроводность материалов в диапазоне 20 – 900 0С как вдоль (λc), так и поперек (λa) оси прессования определяли методом лазерной вспышки, теплоемкость – методом ДСК. В качестве оценки механических характеристик использовали модуль упругости при сжатии и предел прочности на изгиб.

На рисунке 1 представлена зависимость теплопроводности монолита от его плотности. λa линейно возрастает с увеличением плотности монолитов. При плотности ПГ3 всего 280 кг/м3 теплопроводность составляет 44 Вт/м•К, что сравнимо с теплопроводностью стали (47 Вт/м•К), которая отличается значительно более высокой плотностью (7700 - 7900 кг/м3).

З
^ Рисунок 1. Зависимость теплопроводности монолитов от плотности.
ависимость λс(ρ) имеет более сложный характер. До 150 кг/м3 линейно возрастает, однако после несколько замедляет рост и при 200 кг/м3 выходит на плато (λс ̴ 7 Вт/м•К). Путем экстраполяции зависимостей в более низкие плотности было найдено, что при ρ < 40 кг/м3 монолиты являются изотропными, т.е. λс и λа равны между собой. При увеличении плотности монолита коэффициент анизотропии возрастает и достигает значения 4 уже при плотности 200 кг/м3.

Зависимости прочностных характеристик монолитов от плотности носят нелинейный характер. Такое поведение можно описать теорией подобия, при этом критический показатель степени является типичным для трехмерных высокопористых хрупких систем ζ = 1,7.

Таким образом, сочетание хороших механических и теплопроводящих свойств пенографита делает его перспективным материалом для решения различных тепловых задач.

  1. Gallego N.C., Klett J.W. Carbon. 2003. V. 41. P. 1461–1466.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией