ВОЛО́КНА НЕОРГАНИ́ЧЕСКИЕ
-
Рубрика: Химия
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ВОЛО́КНА НЕОРГАНИ́ЧЕСКИЕ, получают на основе химич. элементов (бора, металлов), оксидов ($\ce{SiO2, Al2O3, ZrO2}$), карбидов ($\ce{SiC, B4C}$), нитридов ($\ce{AlN}$), смесей указанных соединений (напр., разл. оксидов или карбидов), а также на основе природных (базальта и пр.) или искусственных (силикатного стекла, см. Стеклянное волокно) силикатов. Структура большинства В. н. – поликристаллическая, силикатных волокон – аморфная. По свойствам к В. н. близки нитевидные кристаллы аналогичных соединений.
Оксидные, силикатные, металлич. В. н. получают гл. обр. продавливанием расплава через фильеры, раздувом расплава горячими газами или растяжением в центробежном поле. Карбидные и оксидные В. н. – экструзией пластифицированных полимерами или плавкими силикатами тонкодисперсных оксидов с последующим спеканием частиц этих соединений или термической обработкой органич. (обычно гидратцеллюлозных) волокон, содержащих соли и др. соединения металлов. Карбидные волокна получают также восстановлением оксидных волокон углеродом; борные и карбидные – газофазным осаждением на подложке (вольфрамовой или углеродной нитях, полосках плёнок). Для улучшения эксплуатац. свойств В. н. модифицируют газофазным осаждением поверхностных (барьерных) слоёв из более стойких веществ.
В. н. высокоплавки (темп-ра эксплуатации мн. В. н. до 1500 °С), негигроскопичны, устойчивы во мн. агрессивных средах; в окислит. среде наиболее стойки оксидные волокна, в меньшей степени – карбидные. Прочность В. н. от 1–1,3 ГПа ($\ce{SiC, B4C}$) до 4–6 ГПа ($\ce{B, SiO2}$), модуль упругости от 70–90 ГПа ($\ce{SiO2}$, базальт) до 400–480 ГПа ($\ce{B, ZrO2, SiC}$). Карбидные волокна обладают полупроводниковыми свойствами.
В. н. и нити на их основе применяют как армирующие компоненты в композиц. материалах, имеющих органическую (полимерную), керамическую или металлич. матрицу; в качестве высокотемпературных теплоизоляц. материалов. Из кварцевых, оксидных и металлич. волокон изготовляют фильтры для агрессивных жидкостей и горячих газов. Электропроводные металлические и карбидкремниевые волокна и нити применяют в электротехнике.