Форми та елементи залягання родовища

Углеродная матрица в композите выполняет несколько основных функций: передает усилия на армирующие волокна, защищает их от физико-химического воздействия среды, изолирует волокна друг от друга, препятствуя их взаимному смещению. Метод формирования углеродной матрицы определяет ее структурно-фазовое состояние и свойства, а также в значительной степени влияет на качество композита в целом.

В соответствии с этим получают углеродные композиты типа стеклоуглерода и углерод-углеродного материала – УУКМ. Для данных целей наиболее широко применяют два основных метода: карбонизации углепластиковой заготовки и осаждения пироуглерода из газовой фазы в порах углеволокнистой матрицы.

С т е к л о у г л е р о д образуется при карбонизации заготовки, содержащей в качестве связующего широко распространенную фенолоформальдегидную смолу. При ее нагреве до температуры 800…1000⁰С в безокислительной среде протекают процессы термодеструкции и рекомбинации образовавшихся радикалов с последующим поликонденсационным отверждением получающейся коксовой матрицы. Выделяющиеся при этом газы вызывают образование в ней пористых стекловидных, а также кристаллических углеродных слоев. Это придает стеклоуглероду невысокий уровень физико-механических свойств: плотность величиной 1650 кг/м³, прочность при изгибе – 132 МПа, модуль упругости – 14,7 ГПа, которые обусловливают применение стеклоуглерода, в основном, для изготовления теплоизолирующих изделий.

К о м п о з и т У У К М получают с использованием метода карбонизации углепластиковой заготовки и применением дополнительных циклов пропитки связующим, а также карбонизации образовавшейся коксовой матрицы путем ее нагрева под давлением в автоклаве. Таким способом достигается повышение плотности и прочности получаемого композита. С этой же целью, кроме фенолоформальдегидной смолы, для изготовления углепластиковой заготовки применяют фурановые соединения, полиимиды, полифенилены, пеки.

Метод осаждения пироуглерода из газовой фазы осуществляется за счет диффузии и тероморазложения углеводородного газа в порах заготовки из углеводородных волокон. Пироуглерод образуется и осаждается на волокнах при действии высокой температуры в вакууме или под давлением в электропечи, формируя загттовку из углеродного композиционного материала.

В зависимости от требований к качеству композита применяется несколько технологических способов осаждения пироуглерода.

Изотермическое осаждение проводится в равномерно нагретой камере индукционной печи при температуре 900…1200⁰С под давлением 0,13…2 МПа в течение продолжительного времени. При этом целесообразным является получение тонкостенных заготовок, т.к. углерод заполняет, в основном, приповерхностные поры заготовки.

Термодинамическое осаждение предусматривает нагрев заготовки с одной стороны за счет ее размещения на специальном нагревателе и подачу углеводородного газа на ее менее нагретую сторону. В этих условиях термоосаждение начинается с более горячей стороны заготовки и распространяется с повышенной скоростью по всему ее объему. Данный процесс создает высокую плотность и прочность композита, что позволяет получать заготовки повышенной толщины.

Комбинированные матрицы углеродных композитов формируются путем насыщения пироуглеродом в изотермических условиях карбонизированного углепластика. Такое введение пироуглерода в коксовый материал заготовки улучшает его плотность за счет уменьшения открытой пористости и повышет термомеханические свойства. При этом вначале на каркас из углеродных волокон наносится пироуглерод при температуре 1100⁰С, затем производится его пропитка полимерным связующим и формование углепластиковой заготовки. После этого выполняется ее карбонизация при температуре 1000⁰С с последующим уплотнением пористой коксовой матрицы путем осаждения пироуглерода.

Свойства углеродных композитов превышают качества графита и углепластиков, особенно, по величине прочности при изгибе (σ_и до 640 МПа). Их прочность при разрыве составляет 190 МПа, модуль упругости – 2,8 ГПа, причем эти качества сохраняются в безокислительных условиях нагрева до температуры 2200^оС. Они обладают также высокой стойкостью к термоудару, низкими значениями ТКЛР и коэффициента теплопроводности, большой химической и фрикционной стойкостью. Применение углеродных композитов связано с изготовлением деталей теплозащитных конструкций, тяжелонагруженных тормозных устройств, химического машиностроения, атомного энергомашиностроения. Благодаря повышенным качествам биосовместимости углеродные композиты используются в биомедицинской технике.

Форми та елементи залягання родовища

Рис. 1. Елементи залягання родовища 1,3 – вміщуючі породи відповідно лежачого та висячого боків 2 – покриваючі породи 4 – корисна копалина

Вміщуючі породи – гірські породи, які оточують пласт

Істинна потужність пласта – її ще називають нормальною потужністю. Вимірюється як найкоротша відстань між бічними поверхнями пласта (по перпендикуляру)

Горизонтальна потужність пласта – потужність, яка вимірюється в горизонтальній площині

Вертикальна потужність пласта – відстань по вертикалі від будь-якої точки покрівлі пласта до його підошви

Падіння – нахил шару (пласта) до горизонтальної площини

Простягання– лінія перетину шару (пласта) з горизонтальною площиною

Лінія простягання – є лінією перетину з горизонтальною площиною

Лінія падіння – лінія, яка лежить в площині пласту перпендикулярно до лінії простягання

Кут падіння – утворюється лінією падіння та горизонтальною площиною

В природі не існує двох однакових родовищ корисних копалин – всі вони різні. Природні умови характеризуються геологією, топографією поверхні, гідрогеологією, сейсмологією та кліматом. Кожне родовище має свій генезис, тобто походження та розвиток впродовж мільйонів років, саме тому всі родовища різні. Незважаючи на це всі родовища можна згрупувати та класифікувати за певними ознаками – наприклад за формою рудного тіла. Давайте докладніше з Вами розглянемо таку класифікацію. За формою рудного тіла родовища поділяють на: пластові, пластоподібні, трубоподібні, стовбоподібні, лінзоподібні, жильні, штокверкові, гніздоподібні, складної форми та розсипи.

Пластові – обмежені від вміщуючих порід більш менш паралельними площинами, тобто мають плитоподібну форму та відносно постійну потужність. Мають переважно осадове походження
Пластоподібні – відрізняються від пластових менш витриманою формою та потужністю, мають різні кути падіння. Характерним представником родовищ цієї форми є більшість родовищ Кривбасу.
Стовпоподібні – при значному розмірі по падінню (в глибину) мають невеликі розміри по простяганню. Різновидом стовпоподібних родовищ є трубоподібні, які в горизонтальному перетині мають еліптичну форму (кімберлітові трубки)
Лінзоподібні – мають чітко виражену форму лінзи, тобто округлу або овальну форму з меншою потужністю по краях, мають різні розміри та кути падіння.
Жильні – поділяють на прості та складні. Проста жила – це поодиноке рудне тіло, складна – це сукупність зближених жил та безлічі прожилків. Серед прости жил можна виділити: плитоподібні, рубцеві та лінзоподібні. Серед складних – сіткові, гілкові та сідлоподібні (див мал.). форма жил залежить від тріщин в земній корі
Штокоподібні рудні тіла мають великі розміри неправильної форми. Іноді такі тіла називають масивами
Гніздоподібні мають маленькі розміри, і кожне рудне тіло окремо не має промислового значення.
Складної форми
Розсипи – горизонтальні пластоподібні рудні тіла невеликої потужності.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Формы организации государственных финансов	\|	Этика фондового рынка

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.005 сек.