Features of Mechanical Testing of Carbon and Carbon-Carbon Composite Materials at a Temperature up to 3000°C
Abstract
Features of the unique testing machine developed at the Research and Development Institute for constructional materials “NlIgrafit” are considered. The unit is intended for studying the mechanical properties of carbon and carbon-carbon composite materials (CCCM) tested for tension, compression and bending within a temperature range from 20 to 3000°C. The strong points in the designs of furnaces and dilatometers used in testing machine for measuring the longitudinal displacement of the samples upon determination of the elastic-deformation characteristics of the materials under study are described. Designs of the original reversers used for testing samples for compression and bending are also considered. The necessity of using non-standard shaped samples in tests for compression (in the form of a coil) and specimens with elongated heads in tensile tests of carbon-carbon composite materials is shown. Thus we managed to determine not only the strength but also elastic-deformation characteristics of carbon and carbon-carbon composite materials in a temperature range 20 - 3000°C.
About the Authors
G. E. Mostovoy
Госкорпорация «Росатом»; АО «Наука и инновации»; Научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита «НИИграфит»
Russian Federation
Russian Federation
A. P. Karpov
Госкорпорация «Росатом»; АО «Наука и инновации»; Научно-исследовательский институт конструкционных материалов на основе графита «НИИграфит»
Russian Federation
Russian Federation
References
1. А. с. 770000880033 СССР, кл. G 01 N3/18. Образец для испытания на прочность при нагреве прямым пропусканием тока / H. Н. Малушкин, А. М. Росс, Н. С. Зубков - №4735106; заявл. 07.09.89; опубл. 15.08.91. Бюл. № 30(71).
2. А. с. 1391549/29-33 СССР, М. кл. F 27b 17/2. Устройство для нагревания образца материала / А. А. Каплан - №352106; заявл. 04.01.70; опубл. 21.09.72. Бюл. № 28.
3. Белов Н. В., Вагин В. П., Дворецкий А. Э. и др. Установка для механических испытаний композиционных материалов при высоких температурах: Новые технологии / Материалы X Всероссийской конференции. Миасс. 15 - 17 октября 2013. Т. 2. - М.: РАН, 2013. С. 199.
4. Машины для испытания на растяжение, сжатие и изгиб ИРэ - разрывные машины. http://www.skbim/rn/product/razrivnaya_machina.html (Дата обращения 04.05.2015).
5. Пат. 2110766 РФ, МПК G01B7/16. Устройство для измерения деформаций при повышенных температурах / Ильин Ю. С.; Заявитель и патентообладатель Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н. Е. Жуковского. - №96115089/28; заявл. 23.07.96; опубл. 10.05.98. Бюл. № 13.
6. Афанасьев В. А., Барсуков В. С., Гофин М. Я. и др. Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов. - М.: МАИ, 1964.-412 с.
7. Sander C., Lamon J., Pailler R. The tensile properties of carbon matrices at temperatures up to 2200°C / Carbon. 2005. Vol. 43. N 10. P. 2054-2065.
8. Kobayachi K., Yamaguchi I. High Accuracy and Wide Temperature Measurement by Non-Contact Speckle Extensometer / Strain. 2011. Vol. 47. N 1. P. 98 - 103.
9. Дергунов H. H., Барабанов В. H. Техника эксперимента при исследовании углеграфитовых материалов при 20 - 3200 °С / Заводская лаборатория. 1964. Т. 30. № 8. С. 997 - 1005.
10. Dergunov N. N., Krotov A. I., Barabanov V. N., Anufriev U. P. Tensile and creep behavior of polycrystalline graphites / Carbon. 1972. Vol. 10. P. 19-27.
11. Дергунов H. H., Паперник Л. X., Работнов Ю. Н. Анализ поведения графита на основе нелинейной наследственной теории / Прикл. мех. теор. физ. 1971. № 2. С. 76 - 82.
12. Карпов А. П., Мостовой Г. Е. Высокотемпературные механические свойства углеродных и композиционных углерод-углеродных материалов / Перспективные материалы. 2015. № 3. С. 13-21.
13. Свойства конструкционных материалов на основе углерода: Справочник / Под ред. В. П. Соседова. - М.: Металлургия, 1975. - 336 с.
14. Семейство Термоконт-ТЦ5П. http://www.pyrometer.ru (Дата обращения 04.05.2015).
Review
For citations:
Mostovoy G.E., Karpov A.P. Features of Mechanical Testing of Carbon and Carbon-Carbon Composite Materials at a Temperature up to 3000°C. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2017;83(5):56-61. (In Russ.)
Views:
584
Email this article 