Вуглецеві волокна, волокна, що складаються в основному з вуглецю. В. ст зазвичай отримують термічною обробкою хімічних або природних органічних волокон, при якій в матеріалі волокна залишаються головним чином атоми вуглецю. Температура обробки може складати менше 900 °С (такі В. ст містять 85—90% вуглецю), 900—1500 °С (95—99%) або 1500—3000 °С (більше 99%). Окрім звичайних органічних волокон (найчастіше віскозних і поліакрилонітрильних), для здобуття В. ст можуть бути використані спеціальні волокна з фенольних смол, лігніну, кам'яновугільних і нафтових пеков.
В. ст можуть мати всіляку текстильну форму, визначувану найчастіше формою вихідної сировини (безперервні або штапельні нитки, джгути, стрічки, повсть, тканини і ін.). Можлива також переробка В. ст в ткані і неткані матеріали з використанням звичайного текстильного устаткування.
В. ст мають виключно високу теплостійкість: при тепловій дії аж до 1600—2000 °С у відсутності кисню механічні показники волокна не змінюються. Це зумовлює можливість вживання В. ст як теплові екрани і теплоізоляційний матеріал у високотемпературній техніці. На основі В. ст виготовляють армовані пластики, які відрізняються високою абляційною стійкістю (див. Углеродопласти ).
В. ст стійкі до агресивних хімічних середовищ, проте окислюються при нагріванні у присутності кисню. Їх гранична температура експлуатації в повітряному середовищі складає 300—350 °С. Нанесення на В. ст тонкого шару карбідів, зокрема SIC, або нітриду бору дозволяє значною мірою усунути цей недолік. Завдяки високій хімічній стійкості В. ст застосовують для фільтрації агресивних середовищ, очищення газів, виготовлення захисних костюмів і ін.
Змінюючи умови термообробки, можна отримати В. ст з різними еоектрофізичними властивостями (питомий об'ємний електричний опір від 2×10 -3 до 10 6 ом × см ) і використовувати їх як всіляких за призначенням електронагрівальних елементів, для виготовлення термопар і ін.
Активацією В. ст отримують матеріали з великою активною поверхнею (300—1000 м 2 /г ) , що є прекрасними сорбентами. Нанесення на волокно каталізаторів дозволяє створювати каталітичні системи з розвиненою поверхнею.
Зазвичай В. ст мають міцність порядка 0,5—1 Гн/м 2 (50—100 кгс/мм 2 ) і модуль 20—70 Гн/м 2 (2000—7000 кгс/мм 2 ) а піддані орієнтаційному витягу — міцність 2,5—3,5 Гн/м 2 (250—350 кгс/мм 2 ) і модуль 200—450 Гн/м 2 (20×10 3 —45×10 3 кгс/мм 2 ) . Завдяки низькій щільності (1,7—1,9 г/м 3 ) по питомому значенню (відношення міцності і модуля до щільності) механічних властивостей В. ст перевершують всі відомі жаростійкі волокнисті матеріали. На основі високоміцних і високомодульних В. ст з використанням полімерних єднальних отримують конструкційні углеродопласти. Розроблені композиційні матеріали на основі В. ст і керамічних єднальних, В. ст і вуглецевої матриці, а також В. ст і металів, здатні витримувати жорсткіші температурні дії, ніж звичайні пластики.
Літ.: Конкин А. А., Вуглецеві і інші жаростійкі волокнисті матеріали, М., 1974.
