Registration Number
0419U004434, Candidate dissertation
Status
Кандидат технічних наук
Date
25-09-2019
popup.evolution
.
Title
Development and research of properties of composite based on phenylon reinforced with metal-containing carbon fibers
Author
Rula Iryna Vasulivna,
popup.head Burya Alexander Ivanovich
popup.opponent Anisimov Volodymyr Mykolayovych
popup.opponent Stukhlyak Petro Danilovich
popup.rada
Dniprovsk State Technical University
Description
Дисертація присвячена розробці зносостійких полімерних композиційних матеріалів на основі фенілону С-2, хаотично армованих металовмісними вуглецевими волокнами. Проведено системні дослідження і виявлено вплив параметрів приготування композицій в обертальному електромагнітному полі на властивості отриманих ВП. За допомогою статистичних методів планування експерименту знайдено оптимальний режим обробки сумішей в обертальному електромагнітному полі.
Основні закономірності впливу металовмісних вуглецевих волокон на фізико-хімічні процеси в структурі вуглепластиків на основі фенілону, отриманих в ОЕП, були досліджені за допомогою ІЧ-спектрального аналізу: наявність металів у складі та на поверхні волокна впливає на механізм взаємодії полімерного в’яжучого і армуючого наповнювача та сприяє відновленню амідних зв’язків у фенілоні за оксогрупою, окисненню її до карбоксилат-йону, реалізації йонних і ковалентних взаємодій між наповнювачем і в’яжучим при наступному пресуванні.
В роботі визначено вплив текстильних особливостей виготовлення металовмісного вуглецевого волокна та нанодобавок металів у складі волокна на властивості отриманих вуглепластиків (при армуванні фенілону С-2 Сu-ВВ в кількості 17 мас.% зменшується стрибок теплоємності майже в 2 рази та ТКЛР у середньому на 30%, а модуль пружності збільшується на 316,4 МПа у порівнянні з вихідним полімером). За результатами проведених теплофізичних, фізико-механічних та трибологічних досліджень визначено, що оптимальний вміст металізованого волокна Урал Т-24-Сu в полімерній матриці складає 17 мас%, що забезпечує покращення комплексу технічних характеристик розроблених вуглепластиків (питома теплоємність при цьому знижується на 15-65 %, тепло¬провідність підвищується на 22-42 %; температурний коефіцієнт лінійного розширення зменшується на 10-37 %; зростають міцнісні характеристики: модуль пружності при стисканні на 37%; мікротвердість на 29-38%; зносостійкість вихідного полімеру в 12-40 разів, антифрикційні властивості при цьому поліпшуються в 2,2-3,4 рази).
Доцільність проведених науково-технічних досліджень підтверджена модернізацією рухомих з’єднань машин та механізмів на підприємствах країни за рахунок використання деталей із розроблених вуглепластиків на основі фенілону С-2.
Ключові слова: композит, фенілон С-2, металовмісні вуглецеві волокна, вуглепластики, структура, теплофізичні та фізико-механічні властивості, трибологічні характеристики, вузли тертя.
Registration Date
2019-10-16
popup.nrat_date
2020-04-03 / 2026-06-30
