| 8695912 9216 5224 943 1трукционные углеродопласты. Разработаны композиционные материалы на основе У. в. и керамических связующих, У. в. и углеродной матрицы, а также У. в. и металлов, способные выдерживать более жёсткие температурные воздействия, чем обычные пластики.
Лит.: Конкин А. А., Углеродные и другие жаростойкие волокнистые материалы, М., 1974. А.А.Конкин.
УГЛЕРОДОВСКИЙ, посёлок гор. типа в Ростовской обл. РСФСР, подчинён Гуковскому горсовету. Расположен в 2 км от ж.-д. узла Замчалово. Добыча угля.
УГЛЕРОДОПЛАСТЫ, карбопласты, углепластики, пластмассы, содержащие в качестве наполнителя углеродные волокна (в виде непрерывного жгута, ленты, мата или короткого рубленого волокна). Связующими для таких материалов служат синтетич. полимеры, напр. эпоксидные, полиэфирные, феноло-формальдегидные смолы, поли-имиды, кремнийорганич. полимеры (полимерные У.), синтетич. полимеры, подвергнутые пиролизу (коксованные У.), и т. н. "пиролитич. углерод" (пироуглеродные У.).
Изделия из У. можно формовать всеми способами, применяемыми при переработке слоистых пластических масс. Наиболее распространён след. метод: углеродный наполнитель пропитывают расплавом или раствором связующего (напр., в спирте, в углеводородах), подсушивают, получая полуфабрикат (препрег), из к-рого выкраивают заготовки, собирают из них по форме изделия пакет и прессуют, как правило, на гидравлич. прессах, в автоклавах или пресс-камерах (уд. давление не должно превышать 2,0- 2,5 Мн/м2, или 20-25 кгс/см2, из-за высокой хрупкости углеродного волокна). Препрег в виде пропитанной ленты или жгута используют также при получении изделий намоткой. Коксованные У. получают пиролизом полимерных У. при 300- 1500 °С или 2500-3000 °С. При изготовлении пироуглеродных У. наполнитель, не пропитанный связующим, выкладывают по форме изделия, помещают в печь, в к-рую пропускают обычно метан. При 1100 °С и остаточном давлении 2,6 кн/м2 (20 мм рт. ст.) он разлагается, и образующийся "пиролитич. углерод" осаждается на углеродных волокнах, связывая их.
У. характеризуются сочетанием высокой прочности и жёсткости с малой плотностью, низкими температурным коэфф. линейного расширения (благодаря чему при повышенных темп-pax У. имеют хорошую стабильность размеров) и коэфф. трения, высокими тепло- и электропроводностью, износостойкостью, устойчивостью к термич., химич. и радиационному воздействию. У. превосходят др. слоистые пластики (напр., стеклопластики, асбопластики) и металлы по статич. и динамич. выносливости, имеют высокую вибропрочность (напр., усталостная прочность при изгибе У на основе эпоксидного связующего более 400 Мн/м2, или 40 кгс/мм2, вибропрочность 480 Мн/м2, или 48 кгс/мм2). У. обладают высокой анизотропией свойств. Пи-роуглеродные и коксованные У. отличаются также хорошими абляционными свойствами (см. Абляция). Однако ударная прочность У. меньше, чем, напр., у стеклопластиков.
У.- важные композиционные материалы, используемые в авиастроении (обеспечивают снижение массы деталей фюзеляжа, крыла, оперения самолёта на 15-50%). Из У. изготавливают детали самолётов скоростной авиации и космич. летательных аппаратов, спортинвентарь (напр., лыжи), хим. оборудование; У. используют в судо- и автомобилестроении. Коксованные и пироуглерод-ные У. применяют для внеш. теплозащиты возвращаемых космич. аппаратов, для внутр. теплозащиты элементов ракетных двигателей (сопла, камеры сгорания). И. П. Хорошилова.
УГЛЕУРАЛЬСКИЙ, посёлок гор. типа в Пермской обл. РСФСР, подчинён Губа-хинскому горсовету. Расположен на зап. склоне Ср. Урала, на автодороге Соликамск - Кунгур, в 3 км от ж.-д. станции Половинка (на линии Соликамск - Чу-совская) и в 4 км от ж.-д. ст. Углеураль-ская (на линии Лёвшино - Соликамск). 17,2 тыс. жит. (1976). Добыча угля. Филиал швейной ф-ки.
УГЛИ ИСКОПАЕМЫЕ. Содержание:
I. Общие сведения
II. Происхождение, состав н свойства
III. Основные закономерности угленакопления
IV. Морфология угольных пластов и
условия их залегания
Угли ископаемые - твёрдые горючие полезные ископаемые осадочного происхождения. В состав У. и. входят: органическое вещество - продукт преобразования высших и низших растений с участием микроорганизмов планктона, минеральные примеси (условно не более 50%) и влага.
У. и. залегают в земной коре в виде пластов, пластообразных и линзовидных залежей, имеют землистую, массивную, слоистую или зернистую текстуру; цвет от коричневого до чёрного.
I. Общие сведения
У. и.- один из основных видов энергетич. сырья; доля их участия в мировом топливно-энергетич. балансе 30-35%. С 1950 по 1974 мировая добыча У. и. увеличилась в 1,7 раза, превысив 3 млрд. т.
У. и. составляют осн. часть (87,5%) прогнозных ресурсов ископаемого топлива Земли, оцениваемых величиной 12,8 триллиона т топлива условного (тут). СССР обладает крупнейшими ресурсами У. и.; разведанные и прогнозные геол. запасы У. и., отвечающие совр. требованиям по качеству и мощности разрабатываемых пластов, составляют 5,7 триллиона т (1968), или 4,6 триллиона тут.
Осн. направления пром. использования У. и.: произ-во электроэнергии, металлургич. кокса, сжигание в энергетич. целях, получение при химич. переработке разнообразных (до 300 наименований) продуктов. Возрастает потребление У. и. для получения высокоуглеродистых углеграфитовых конструкционных материалов, горного воска, пластич. масс, синте-тич. жидкого и газообразного высококалорийного топлива, ароматич. продуктов путём гидрогенизации, высокоазотистых гуминовых кислот для удобрений. Из У. и. извлекаются германий, галий (см. Рассеянных элементов руды). Перспективно извлечение серы из У. и., использование высокоглинозёмистых зол и отходов обогащения для произ-ва алюминия, в качестве керамич. и огнеупорного сырья, строит. материалов, средства очистки пром. сточных вод. Возможное использование У. и. в пром-сти определяется их составом и свойствами, характеризующимися большим разнообразием - следствием различий в исходном материале и условиях его преобразования.
II. Происхождение, состав и свойства
По составу основного компонента - органического вещества - У. и. подразделяются на 3 генетич. группы: гумолиты (гумусовые угли), сапропелиты и сапро-гумолиты. Преобладают гумолиты, исходным материалом к-рых явились остатки высших наземных растений. Отложение их происходило преим. в болотах, занимавших низменные побережья морей, заливов, лагун, пресноводных бассейнов (озёр и рек) - автохтонное накопление; более ограниченным было отложение при сносе с прилегающих участков суши в застойные водные бассейны растит. материала и продуктов его преобразования - аллохтонное накопление. Накапливавшийся растит. материал в результате биохимич. разложения перерабатывался в торф; при этом значит. влияние оказывали обводнённость и химич. состав водной среды. Анаэробные (в водной среде) условия приводили к гелификации органич. материала - основы образования блестящих - витринитовых, или гелинитовых, углей; аэробные условия и окислительная среда способствовали фюзенизации тканей - образованию волокнистых и сажистых фюзинитовых углей. Элювиация - вымывание проточными водами продуктов окисления лигнино-целлюлоз-ных тканей - сопровождалась обогащением органич. массы остатками наиболее устойчивых частей растений (оболочками спор, кутикулой, смоляными тельцами, пробковой тканью коры и т. п.), характерных для матовых лейптинитовых углей. Угли, сложенные почти полностью стойкими форменными элементами (растит. остатками, сохранившими своё строение и очертания), выделяются в особую группу - липтобиолиты (см. Каустобиолиты).
Сапропелиты (сапропелевые угли) - продукт преобразования низших растений и микроорганизмов планктона, накапливавшихся в органогенном иле озёр и морских лагун. На равных стадиях преобразования органич. вещества сапропелиты отличаются от гумолитов более высоким выходом летучих веществ (60-80% ) и содержанием водорода (8- 12%).
Сапрогумолиты - переходная разность У. и., продукт преобразования высших, а также низших растений. Сапропелиты и сапрогумолиты обычно залегают в виде прослоев и линз среди гумусовых углей. Высокозольные разности сапропелитов наз. горючими сланцами; они нередко образуют самостоятельные бассейны (напр., Прибалтийский сланцевый бассейн) и месторождения.
Минеральные примеси находятся либо в тонкодисперсном состоянии в органич. массе, либо в виде тончайших прослоек и линз, а также кристаллов и конкреций. Источником минеральных примесей в У. и. могут быть: неорганич. составные части растений-углеобразователей; терригенный материал, приносимый в области торфообразования водой и ветром, а также минеральные новообразования, выпадающие из растворов вод, циркулирующих в торфяниках. Состав минеральных примесей - кварц, глинистые минералы (гл. обр. каолиниты), полевые шпаты, пирит, марказит, карбонаты и др. соединения, содержащие Si, Al, Fe, Ca, Mg, К, Na, Ti, редкие и рассеянные элементы (U, Ge, Ga, V и др.). Содержание минеральных примесей изменяется в широких пределах; большая часть из них при сжигании У. и. превраща |
