Графитовые трубки

Уникальные по техническим характеристикам конструктивные элементы ‒ графитовые трубки ‒ находят применение во многих видах технологического оборудования. Представляют собой пустотелые длинные детали округлого профиля и постоянного сечения, предназначенные для прохождения жидких и газообразных сред. По геометрической форме подобны трубам из графита, но имеют небольшие значения диаметра проходного сечения, измеряемого единицами миллиметров. В таких же пределах варьируется и толщина стенок.

Материалы изготовления

Для изготовления промышленных графитовых трубок применяют конструкционные высокоочищенные графиты разных марок, а также углерод-углеродные композитные материалы (УУКМ), состоящие из армирующей углеродно-волокнистой основы, заполненной комбинированным связующим (матрицей) из углерода. В качестве конструкционного материала для их производства могут, в частности, использоваться:

1. Силицированный графит марки СГ-М, получаемый из обработкой искусственного графита расплавом кремния при высокой температуре.
2. Анизотропный пиролитический графит марки УПА-3Э (углерод-углеродный пирографит).
3. Композитный материал марки Углекон (УУКМ).

Связанная пироуглеродом переплетенная (тканая) структура углеродных нитей материала Углекон придает ему высокую жесткость, упругость, прочность. На поверхности композиционного материала при его изготовлении образуется шликерное покрытие, насыщенное пироуглеродом. Такое покрытие уменьшает размеры пор и надежно герметизирует поверхность графитовых трубок, устраняя проницаемость стенок для различных газообразных, жидких сред.

Свойства графитовых трубок

Трубки из конструкционного графита характеризуются повышенной механической прочностью, исключительной жаростойкостью (в особенности из пирографита), сохраняют основные технические свойства при многократных изменениях температуры, в том числе резких (выдерживают тепловые удары). Для трубок из композитного материала «Углекон» характерна высокая механическая прочность. Они выдерживают значительные вибрационные, ударные, цикличные нагрузки, повышенные значения температуры, давления, устойчивы к абразивному воздействию, в том числе при высоких скоростях трения.

Благодаря использованию в качестве конструкционных материалов технических графитов и углерод-углеродных композитных материалов графитовые трубки характеризуются сочетанием полезных потребительских свойств. К основным из них можно отнести:

• высокая термостойкость (жаропрочность), устойчивость к резким изменениям тепловых потоков,
• низкое значение коэффициента температурного расширения,
• устойчивость к агрессивным средам любого вида, нерастворимость в органических и неорганических растворителях,
• полная несмачиваемость расплавленным стеклом,
• хорошая механическая обрабатываемость, возможность интегрирования в сложные трубопроводные конструкции.

Трубкам из конструкционного графита и УУКМ присущи также высокие значения тепло- и электропроводности. Причем по мере повышения температуры теплопроводность и электрическое сопротивление уменьшаются. Отличаются трубки также хорошими показателями механической прочности (сжатие, растяжение, изгиб), которые сохраняются и при воздействии высокотемпературной среды.

Применение

Сочетание большого количества уникальных технических свойств определяет сферы применения графитовых трубок. Они используются в составе технологического оборудования в атомной промышленности, в производстве полупроводников, редких металлов, в ювелирном производстве, в машиностроении, в цветной металлургии, в приборах атомно-абсорбционного анализа, в стекольной промышленности.