Контакты

тел.: 8 (495) 583-32-50, 8 (495) 583-34-02, 8 (495) 586-26-57

факс: 8 (495) 583-32-61

e-mail: uvicom@inbox.ru, uvicom@ropnet.ru

Юридический адрес: 141009, г. Мытищи, Московская область, ул. Колонцова, д.5, а/я 357 
Фактический адрес: 141006, г. Мытищи, Олимпийский проспект, д.38 

Термопластичные углепластики

 

 

 

 

ООО НПЦ УВИКОМ выпускает различные термопластичные композиции на основе углеволокнистых наполнителей. Углеродные волокна характеризуются уникальным сочетанием упруго-прочностных показателей, электро- и теплопроводности, биологической инертности и низкой плотности. Реализация этих свойств в полимерах и технологичность, присущая термопластам, позволяет с успехом использовать эти материалы взамен цветных металлов, а в ряде случаев и взамен стальных конструкций, когда особенно остро стоит проблема коррозионной стойкости. В таблице приведены основные свойства термопластичных углепластиков (ТУП), нашедшие применение в различных отраслях промышленности.

  • Гетерогенная полимерная система, состоящая из термопластичной матрицы (полиолефины, полиамиды, полисульфоны и др.), армированной углеродным волокном (содержание наполнителя от 5 до 40% масс)
  • Выпускается в виде гранул черного цвета с длиной 3-6 мм и диаметром не более 3 мм 
  • Массовая доля влаги не более 0,2% 
  • Полуфабрикат для изготовления деталей технического назначения методом литья под давлением, литьевым прессованием и экструзией
Материал имеет следующие показатели качества (для примера использованы углеполиамиды)

Свойства термопластичных углепластиков

Область применения ТУП

Нефтяная отрасль

Автомобилестроение

Авиация

Морские установки

Медицина

Химическая промышленность

Приборостроение

Высокие упругопрочностные показатели

+

+

+

+

+

+

+

Химстойкость

+

+

+

+

+

+

+

Теплопроводность

+

+

+

+

+

+

+

Электропроводность

-

-

-

-

-

+

+

Низкий коэффициент трения

+

+

+

+

+

+

-

Высокая износо- и абразивостойкость

+

+

+

+

+

+

-

Экранирование электромагнитных полей

-

-

+

-

-

-

+

Биоинертность

-

-

-

-

+

-

-

Низкая плотность

+

+

+

+

+

+

+



Усилия наших материаловедов и технологов направлены не на создание универсального материала, а на обеспечение предложения необходимого ассортимента промышленности. В связи с такой концепцией и учетом существующей в России сырьевой полимерной базы, были разработаны композиции на основе полиамидов и полиолефинов.


СВОЙСТВА УГЛЕПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДА-6

Наименование
показателя

УПА-6/10-1

УПА-6/15-1

УПА-6/15-2

УПА-6/20-1

УПА-6/20-2

УПА-6/30-1

УПА-6/30-2

Плотность, г/см3

1,135

1,148

1,180

1,160

1,20

1,190

1,250

Разрушающее напряжение при изгибе, МПа, не менее

90

110

140

120

180

140

220

Модуль упругости при изгибе, ГПа, не менее

4,45

6,33

7,5

7,02

9,5

8,67

12,0

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа, не менее

61

72

100

83

120

100

160

Удельная ударная вязкость по Шарпи, кДж/м2, не менее

12,5

9,5

14

8,5

12

8,4

18

Теплостойкость по Вика, °С

195

205

205

210

210

215

215



Возможна поставка УПА-6/35 и УПА-6/40 по требованию заказчика

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА СВОЙСТВ БАЗОВЫХ И ГИБРИДНЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ ПА-6

Наименование показателей

УПА-6/30

УПА-6/15

 

СВ

СШ

Содержание стеклонаполнителя, %

0

0

10

15

20

30

10

15

20

Прочность при изгибе, МПа

264

174

199

210

220

242

191

195

198

Модуль упругости при изгибе, ГПа

17,5

6,9

8,4

9,2

9,9

11,4

7,3

7,9

8,5

Прочность при растяжении, МПа

174

119

160

165

170

181

126

127

127

Относительное удлинение, %

2,3

4,3

3,9

3,8

3,7

3,6

4,1

4,0

3,9

Ударная вязкость по Шарпи, кДж/м2

21,5

33

45

47

49

54

49

44

40

Удельное поверхностное сопротивление, Ом

104

107

108

108

108

108

-

-

-

Линейная усадка при литье, %
Вдоль
поперек

 

0,23
0,35

 

0,45
0,57

-

-

-

-

 

0,43
0,43

 

0,47
0,47

 

0,50
0,50



НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА УГЛЕНАПОЛНЕННОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА


Наименование
показателя

Марка угленаполненного полипропилена

УПП-15

УПП-30

УПП-30-М

Плотность, г/см3

0,98

1,06

1,06

Температура
плавления, °С

164

166

166

Прочность при растяжении, мПа

85

97

105

Модуль упругости при изгибе, гПа

6,5

10,5

10,0

Линейная усадка при литье, %

1,0

0,4

0,5

Удельное поверхностное электрическое сопротивление. Ом

1014

105

105

Удельное объемное электрическое сопротивление,
Ом см

1012

103

103

Коэффициент трения

-

0,22

-

АНТИФРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

№Патента 2237690 от 10 октября 2004 (Полимерная композиция для антифрикционного материала; приоритет от 23.01.2003)
при высоких нагрузках и малых зазорах;
  • в присутствии грязи;
  • в отсутствии смазки; 
  • во влажных корродирующих средах и под водой: 
  • для обеспечения долгого срока эксплуатации вкладыша и металлического пальца; 
  • при эксплуатации узла трения в жидкой среде; 
  • в химически-агрессивных средах

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА СВОЙСТВ АНТИФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Материал

P•V, МПа•м/с

Тк, °C

И, г•104/ч

Ктр

бизг.,МПа

Е, ГПа

ТВика, °C

Примечания

ПА-6

0,05-0,6

-

4.6

0,32

65

1,45

190

-

УПА-6/15-2

0,3-0,3 0,1•1 0,5-0,003

-
100 20

-
10
+2

0,19
0,7
0,17

180

8,0

205

Сухое трение

УПА-6/15-АФ

0,1•1 0,5-0,003

45
20

3,4
0

0,27
0,19

140

7,0

200

КЛТР=1,2•10-50К
Сухое трение

УПП-30-2

0,3•0,3 0,1•1 0,1•1

-
60
20

-
9
3

0,22
0,35
0,05

44

9

170

КЛТР=2•10-50К Трение в морской воде

УПП-30-М

0,1•1

35
20

12
+7

0,25
0,04

122

9,2

174

Сухое трение Трение в морской воде


P•V - нагрузка х скорость,
Тк - температура в зоне трения,
И - износ,
Ктр - коэффициент трения,
σизг - прочность при изгибе,
Е - модуль упругости при изгибе,
ТВика - теплостойкость по Вика,
КЛТР - коэффициент линейного термического расширения
Рекомендуемые температуры эксплуатации
для УПА-6/15-АФ – 50 – 150°C,
для УПП-30М – 50 – 130°C.


СВЕДЕНИЯ О СТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ К РАЗЛИЧНЫМ СРЕДАМ

Среда

Концентрация

УПА-6

УПП

Серная кислота

3%
30%
концентр.

1
1
1

3
3
3

Азотная кислота

10%
40%
концентр.

1
1
1

3
3
2

Соляная кислота

10%
концентр.

1
1

3
3

Гидроокись натрия

10%
60%

1
3

3
3

Керосин

-

2

2

Бензин

-

2

2

Ацетон

-

2;3

3

Этанол

-

3

3

Дихлорэтан

-

1

1

Бензол

-

3

2

Фенол

-

1

3



1- неудовлетворительная стойкость;
2- удовлетворительная стойкость;
3- хорошая стойкость.
Из предлагаемых материалов выпускаются вкладыши шаровых опор подвески автомобилей ВАЗ, разнообразные втулки, уплотнительные и регулирующие кольца, зубчатые колеса и т.д. Замена цветных металлов в узлах трения приводит к снижению трудозатрат на механическую обработку и веса изделия, увеличению срока службы. Материалы выпускаются в виде гранул, которые легко перерабатываются методами литьевого прессования и литья под давлением, как обычные термопласты. Поставляются в мешках по 25 и 20 кг.

СВОЙСТВА ТРУДНОГОРЮЧИХ АНТИСТАТИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДА-6

Наименование показателя

Норма для марки

УПА-6/15АП

УПА-6/20АП

УПА-6/30АП

Внешний вид

Гранулы цвета асфальт

Гранулометрический состав

Длина гранул 2-6 мм

Плотность, г/см 3

1,35

1,42

1,48

Изгибающее напряжение при максимальной нагрузке, Мпа, не менее

150

165

190

Модуль упругости при изгибе, Гпа, не менее

6,5

8,0

12

Разрушающее напряжение при растяжении, Мпа, не менее

100

120

130

Удельная ударная вязкость по Шарпи, кДж/м 2

25

20

18

Стойкость к воспламенению при воздействии раскаленной проволоки, нагретой до температуры 960оС. Стойкость к действию пламени не более, с

Не воспламеняется

Стойкость к действию пламени не более, с

15

15

15

Удельное поверхностное сопротивление, Ом

106

105

104

Теплостойкость по Вика, оС

190

195

200

Литьевая усадка, %

0,4 ÷ 0,5

0,35-0,45

0,25-0,4

 

УГЛЕПЛАСТИКИ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

 

 

Наименование показателя

УПА-12/10-А

УПА-12/15-А

УПА-12/20-А

УПА-12/30-А

УПА-12/40-А

Плотность, г/см3

1,060

1,095

1,120

1,160

1,205

Разрушающее напряжение при изгибе, МПа, не менее

100

130

150

170

180

Модуль упругости при изгибе, ГПа, не менее

4,0

7,0

9,0

11,5

14,0

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа, не менее

85

110

120

130

135

Удельная ударная вязкость по Шарпи, кДж/м2 , не менее

45

40

35

28

25

Теплостойкость по Вика, °С

165

170

175

1180

180

 

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ БИОМЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ С УГЛЕРОДНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ

(Патент РФ № 2197509)


ООО НПЦ "УВИКОМ" совместно с ИНЭОС РАН (Отв.разработчик от НПЦ "УВИКОМ": к.т.н. Рашкован И.А., отв.разработчик от ИНЭОС РАН: докт.хим.наук Краснов А.П.) при участии ученых физиков и медиков разработаны композиционные полимерные материалы биомедицинского назначения с углеродным наполнителем. Основными компонентами предлагаемых материалов наряду с полимерным связующим являются биосовместимые наполнители: гидроксиапатит, углеродные волокна и т.п.
Разработанные материалы сочетают высокие физико-механические показатели, необходимые для эксплуатации конструкционных материалов, такие как прочность на изгиб, твердость, ударная вязкость, с низким значением краевого угла смачивания водой, что обеспечивает хорошую биосовместимость материала с живыми тканями. Состав и структура материалов способствуют образованию клеток-предшественников из костно-мозговой культуры.
В результате испытаний было показано, что наиболее успешным является использование этих материалов в качестве имплантатов-протезов для эндопротезирования в хирургии (акт испытаний материала на остеоинтегративность и биосовместимость № 11 от …. МГМСУ). Также эффективно их применение в виде изделий сложной конфигурации в области костной пластики и челюстно-лицевой хирургии (акт испытаний изделий на остеоинтегративность и биосовместимость № 15 от ….. МГМСУ).
Доступность исходных компонентов, технологичность переработки методом литья под давлением способствует успешному использованию этих материалов в черепно-лицевой хирургии, при протезировании различных частей скелета, а также для использования в крепежных рентгенопрозрачных и биосовместимых деталях, используемых в операционной технике. Из материалов этого типа современными методами переработки изготавливаются биосовместимые пластины-заготовки различной толщины и изделия сложной конфигурации для замещения дефектов костной ткани.
НПЦ "УВИКОМ" подготовлена необходимая техническая документация, согласованная с ИНЭОС РАН, на производство биосовместимых углеродных материалов.

 
ОСНОВНЫЕ ДОСТОИНСТВА ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ
по сравнению с металлами
  • снижение энергоемкости при изготовлении деталей в 5 раз
  • снижение массы изделий в 4 раза
  • повышенная коррозионная стойкость
  • стабильность размеров деталей при изменении температуры
  • высокие прочностные характеристики
  • снижение коэффициента трения в 1,5-2 раза
  • высокая износостойкость и устойчивость к воздействию агрессивных и абразивных сред
  • хорошая электро- и теплостойкость
  • обладают антистатическими свойствами
  • минимальные отходы
  • экологически  чистые


ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВ

Химическая, нефтедобывающая я перерабатывающая промышленности:
  • лопасти турбин и роторных насосов
  • подшипники скольжения: направляющие и уплотнительные кольца
  • насосы для глубинного бурения нефтяных скважин
  • емкости для хранения агрессивных сред
  • емкости для хранения жидкостей под давлением: детали химически стойких насосов
  • детали транспортных конвейеров; электрофильтры в сернокислотном производстве, запорная арматура для нефте- и газопроводов 
Автомобилестроение:
  • бензобаки
  • вкладыши шаровых опор
  • втулки оси маятника рулевой тяги
  • подшипники и другие детали узлов трения, работающие в условиях с ограниченной смазкой или без смазки
  • насосы
  • бамперы
  • уплотнительные, компрессионные кольца
  • детали подкапотного пространства автомобилей и т.д.
Текстильная промышленность: 
  • челноки ткацких станков, валов и шкивов
  • силовые рамы, решетки
  • веретена, бегунки (нитепроводники) и т.д.

Медицинская техника и медицина:

  • фиксаторы остеосинтеза при ортопедических операциях
  • датчики кардиографов
  • подшипники для бормашин и другие детали медицинского оборудования

Электротехническая и электронная промышленность:

  • корпуса теле-. радио-, видеоаппаратуры и корпуса приборов, обеспечивающие защиту от электромагнитных помех
  • корпуса картриджей, видео- и аудиокассет;

Пищевая промышленность.