БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (УГ)

У. с. — наиболее распространённый вид чёрных металлов; на её долю приходится (середина 70-х гг.) свыше 75% всей стальной продукции чёрной металлургии СССР.

Лит.: Смоляренко Д. А., Качество углеродистой стали, 2 изд., М., 1969; Качество слитка спокойной стали, М., 1973.

Д. А. Смоляренко.

Углеро'дистые огнеупо'ры,состоят почти целиком из углерода либо содержат 5—70% С вместе с др. огнеупорными компонентами. Углеродистые изделия изготовляют из кокса, термоантрацита и каменноугольной смолы обжигом в восстановительной среде при 1100—1450 °С (неграфитированные) или около 2500 °С (графитированные). Графитовые изделия получают из природного или искусственного графита. Углеродсодержащие (графитсодержащие) огнеупоры формуют различными способами из смесей графита с глиной, шамотом, др. огнеупорными порошками и обжигают при 800—1350 °С или делают безобжиговыми. У. о. имеют кажущуюся плотность 1500—2000 кг/м 3, пористость преимущественно 15—30%, высокую термостойкость. В окислительной среде У. о. сравнительно быстро окисляются, форма изделий — блоки различных размеров и фасонные изделия (пробки, стаканы, трубы, тигли и др.). Углеродистые изделия применяются в кладке горна и лещади доменных печей, подин печей цветной металлургии, печей по производству карбида кальция; графитированные и графитовые — в печах для производства специальных сплавов, в ракетных двигателях; графито-алюмосиликатные — при разливке стали, плавке цветных металлов и т.д. Находят применение также смеси — пасты из углеродистых или графитовых порошков со смоляным связующим.

Лит.: Химическая технология керамики и огнеупоров, М., 1972.

А. К. Карклит.

Углеро'дная едини'ца,унифицированная атомная единица массы, составляющая массы атома изотопа углерода 12C.

У. е. была предложена в 1959 Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC), принята в 1960 Международным союзом теоретической и прикладной физики (IUPAP) и утверждена на конгрессе IUPAC в 1961. У. е. равна (1,66043 ± 0,00031)×10 -24 г.

Углеро'дные воло'кна,волокна, состоящие в основном из углерода. У. в. обычно получают термической обработкой химических или природных органических волокон, при которой в материале волокна остаются главным образом атомы углерода. Температура обработки может составлять менее 900 °С (такие У. в. содержат 85—90% углерода), 900—1500 °С (95—99%) или 1500—3000 °С (более 99%). Помимо обычных органических волокон (чаще всего вискозных и полиакрилонитрильных), для получения У. в. могут быть использованы специальные волокна из фенольных смол, лигнина, каменноугольных и нефтяных пеков.

У. в. могут иметь разнообразную текстильную форму, определяемую чаще всего формой исходного сырья (непрерывные или штапельные нити, жгуты, ленты, войлок, ткани и др.). Возможна также переработка У. в. в тканые и нетканые материалы с использованием обычного текстильного оборудования.

У. в. имеют исключительно высокую теплостойкость: при тепловом воздействии вплоть до 1600—2000 °С в отсутствии кислорода механические показатели волокна не изменяются. Это предопределяет возможность применения У. в. в качестве тепловых экранов и теплоизоляционного материала в высокотемпературной технике. На основе У. в. изготавливают армированные пластики, которые отличаются высокой абляционной стойкостью (см. Углеродопласты ).

У. в. устойчивы к агрессивным химическим средам, однако окисляются при нагревании в присутствии кислорода. Их предельная температура эксплуатации в воздушной среде составляет 300—350 °С. Нанесение на У. в. тонкого слоя карбидов, в частности SiC, или нитрида бора позволяет в значительной мере устранить этот недостаток. Благодаря высокой химической стойкости У. в. применяют для фильтрации агрессивных сред, очистки газов, изготовления защитных костюмов и др.

Изменяя условия термообработки, можно получить У. в. с различными электрофизическими свойствами (удельное объёмное электрическое сопротивление от 2×10 -3до 10 6 ом × см ) и использовать их в качестве разнообразных по назначению электронагревательных элементов, для изготовления термопар и др.

Активацией У. в. получают материалы с большой активной поверхностью (300—1000 м 2/г ) , являющиеся прекрасными сорбентами. Нанесение на волокно катализаторов позволяет создавать каталитические системы с развитой поверхностью.

Обычно У. в. имеют прочность порядка 0,5—1 Гн/м 2 (50—100 кгс/мм 2 ) и модуль 20—70 Гн/м 2 (2000—7000 кгс/мм 2 ) , а подвергнутые ориентационной вытяжке — прочность 2,5—3,5 Гн/м 2 (250—350 кгс/мм 2 ) и модуль 200—450 Гн/м 2(20×10 3—45×10 3 кгс/мм 2 ) . Благодаря низкой плотности (1,7—1,9 г/м 3) по удельному значению (отношение прочности и модуля к плотности) механических свойств У. в. превосходят все известные жаростойкие волокнистые материалы. На основе высокопрочных и высокомодульных У. в. с использованием полимерных связующих получают конструкционные 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.

Углеро'довский,посёлок городского типа в Ростовской области РСФСР, подчинён Гуковскому горсовету. Расположен в 2 км от железнодорожного узла Замчалово. Добыча угля.

Углеро'допла'сты,карбопласты, углепластики, пластмассы, содержащие в качестве наполнителя углеродные волокна (в виде непрерывного жгута, ленты, мата или короткого рубленого волокна). Связующими для таких материалов служат синтетические полимеры, например эпоксидные, полиэфирные, феноло-формальдегидные смолы, полиимиды, кремнийорганические полимеры (полимерные У.), синтетические полимеры, подвергнутые пиролизу (коксованные У.), и так называемый «пиролитический углерод» (пироуглеродные У.).

Изделия из У. можно формовать всеми способами, применяемыми при переработке слоистых пластических масс. Наиболее распространён следующий метод: углеродный наполнитель пропитывают расплавом или раствором связующего (например, в спирте, в углеводородах), подсушивают, получая полуфабрикат (препрег), из которого выкраивают заготовки, собирают из них по форме изделия пакет и прессуют, как правило, на гидравлических прессах, в автоклавах или пресс-камерах (удельное давление не должно превышать 2,0— 2,5 Мн/м 2, или 20—25 кгс/см 2, 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 которую пропускают обычно метан. При 1100 °С и остаточном давлении 2,6 кн/м 2 (20 мм рт. см. ) он разлагается, и образующийся «пиролитический углерод» осаждается на углеродных волокнах, связывая их.