Волокна (стр. 3 из 3)

Механические, термические, химические и др. свойства большинства металлических волокон близки к таковым для соответствующих металлов и сплавов. Металлические мононити, получаемые волочением, имеют осевую ориентацию кристаллов, менее дефектны, чем другие виды металлических волокон, и обладают высокой прочностью и упругостью. Все виды металлических волокон электропроводны, негигроскопичны.

К металлическим волокнам близки также металлизированные органические волокна и нити, свойства которых определяются как свойствами подложки, так и металлического слоя. Широкое распространение получили покрытые металлами очень узкие полоски, нарезаемые из полимерных пленок.

Металлические волокна и металлизированные волокна и нити используют для изготовления текстильных изделий и их отделки (например, парчовые ткани, трикотаж с люрексом, нетканые материалы, войлок, антистатические ткани и ковры, галуны, шнуры, воинские знаки различия, шитье золотом и серебром, елочные украшения). Высокопрочные и термостойкие металлические волокна (молибденовые, вольфрамовые, стальные) - армирующие наполнители для легких металлов и сплавов, а также керамических материалов, что существенно повышает их механические свойства и теплостойкость. Металлические нити, а также ткани и сетки из них - наполнители полимерных композиционных материалов (например, фрикционных - для тормозных колодок транспортных средств); сетки применяют также для разделения дисперсных систем (сита), в производстве бумаги и картона, сетки и войлоки - для фильтрации жидкостей и газов (в т.ч. агрессивных и горячих); войлоки - прокладочные и уплотнительные материалы. Многие виды металлических волокон (нити, сетки, жгуты и др.) используют в электро- и радиотехнике.

Борные волокна

Наибольшее распространение получили волокна диаметром 100, 140 и 200 мкм. Непрерывное борное волокно получают методом химического осаждения бора из газовой фазы. Реакционная камера представляет собой стеклянную трубу с отверстиями для подачи газовой смеси и удаления газообразных продуктов реакции. Установка включает подающий намоточный барабан с вольфрамовой нитью подложкой и приемный намоточный барабан для борных волокон. Вольфрамовая нить диаметром 12.7 мкм подается в реакционную камеру, в которой она нагревается от источника постоянного тока примерно до 1300 "С. Перед этим она предварительно нагревается до белого каления для удаления с ее поверхности загрязнений и смазки, наносимой при ее вытяжке. Стехиометрическую смесь трихлорида бора и водорода вводят в верхнюю часть реакционной камеры, в которой слой бора осаждается на вольфрамовой подложке, нагретой до 1300 °С. При этом протекает следующая реакция:

Регулируя скорость протягивания вольфрамовой нити через реакционную камеру, можно получать борные волокна различного диаметра.

Структура и поверхностные свойства борных волокон

Поверхность борных волокон имеет зернистую структуру, что является результатом того, что в процессе получения волокон первоначально бор осаждается на активных центрах (зародышах осаждения), имеющихся на поверхности вольфрамовой подложки. Затем осаждение происходит послойно с образованием зерен, размеры которых постепенно увеличиваются, что приводит к их смещению с четким проявлением границ раздела. Сердцевина борных волокон состоит из смеси боридов вольфрама (W₂B₅ и WB₄).

Микроскопическими исследованиями установлено, что на поверхности борных волокон имеются трещины, которые обуславливают снижение прочности. Причины возникновения трещин: отклонение скорости осаждения от заданной, остаточные напряжения, возникающие в процессе осаждения бора и подобные (высокая температура осаждения, наличие примесей в газовой фазе).

Керамические волокна

Керамические материалы имеют низкую теплопроводность, обладают превосходными электроизоляционными свойствами при высоких температурах и повышенной влажности, могут длительно использоваться при температуре 1000°С и кратковременно при более высоких температурах. Изделия из керамических волокон применяются как тепловой барьер в различных технологических процессах, протекающих при высоких температурах (до 1150 °С). В частности, при уплотнении дверей и люков тепловых камер, подвижных элементов печей, компенсационных швов футеровки печей и т.д. Химическая стойкость изделий из керамических волокон составляет РН 5-11. Теплопроводность изделий из керамического волокна составляет 0,07 – 0,1 Вт/м градус.

Тип изделия	Марка	Ширина, мм	Толщина, мм	Плотность, г/м2	Рабочая темпера- тура, оС
Керамическая ткань	YCR 105	1000-1500	2,0 - 3,0	1000,0 - 1500,0	800-1200
Керамическая лента	YCR 106	20-150	2,0 - 3,0	1000,0 - 1500,0	800-1200
Керамический плетеный шнур	YCR 102	Круглое сечение от 5 до 50 мм		0,4 кг/м3	800-1200
	YCR 102	Квадратное сечение от 5 до 50 мм		0,4 кг/м3	800-1200