Реєстраційний номер
0825U002969, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
20-08-2025
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Розробка технології адитивного виробництва полімерних композитів з регульованою теплопровідністю.
Здобувач
Пушкарьов Денис Вікторович,
Керівник Савченко Богдан Михайлович
Опонент Березненко Наталія Михайлівна
Опонент Сокольський Олександр Леонідович
Опонент Левицький Володимир Євстахович
Рецензент Плаван Вікторія Петрівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Київський національний університет технологій та дизайну
Опис
Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливого науково-практичного завдання зі створення полімерних композитів з регульованою теплопровідністю для застосування в технологіях адитивного виробництва. Актуальність роботи обумовлена необхідністю в розробці низки нових композиційних матеріалів з регульованою теплопровідністю, що володіють цільовими механічними та функціональними характеристиками та є придатними для використання в адитивному виробництві. Метою роботи є розробка технології адитивного виробництва полімерних композитів з регульованою теплопровідністю. Об’єктом дослідження є явище теплопровідності в полімерних композиційних матеріалах. Предметом дослідження є технології адитивного виробництва полімерних композитів з регульованою теплопровідністю. Отримані в процесі дослідження наукові результати в сукупності дозволили розв’язати важливе науково-прикладне завдання зі створення полімерних композитів з регульованою теплопровідністю для застосування в технологіях адитивного виробництва.
Основні положення, що визначають наукову новизну дисертаційної роботи полягають у наступному:
1. Виявлено синергетичний ефект при введенні різних типів наповнювачів. Поєднання 50 % міді, 20 % графіту та 10–20 % двоокису титану, ймовірно, формує тривимірну теплопровідну мережу, що підвищує теплопровідність композиту до 1,93 Вт/(м·К) – на 55 % вище, ніж у найефективніших мононаповнених систем, – що раніше не фіксувалося для PLA-матриць.
2. Доведено анізотропний характер теплопереносу, зумовлений орієнтацією шарів при адитивному виробництві полімерних композитів. Перехід від орієнтації 90° до 0° відносно напрямку теплового потоку збільшує теплопровідність з 1,03 до 1,25 Вт/(м·К) для композитів на основі PLA з алюмінієм, що ймовірно пов’язано з орієнтацією часток наповнювача вздовж напрямку екструзії струменя полімеру завдяки безперервності шарів, у той час як теплоємність і механічні характеристики залишаються незмінними у межах статистичної похибки.
3. Встановлено механізм впливу висоти шару на теплопровідність композитів. Зростання товщини шару з 0,1 до 0,6 мм зменшує кількість міжшарових інтерфейсів, що підвищує теплопровідність на 21-34 % та знижує анізотропію на 19-28 % без помітної втрати геометричної точності виробів.
4. Встановлено, що застосування програмного заповнення під час виготовлення виробу дозволяє регулювати теплопровідність структури, а застосування хімічного спінювання у поєднанні з програмним заповненням забезпечує рівень теплопровідності, типовий для ізоляційних матеріалів. Показано, що при зниженні густини до 0,15 г/см³ питома теплоємність зростає до 3,35 Дж/(г·К) (збільшення на 64 %), тоді як теплопровідність зберігається нижче 0,07 Вт/(м·К), що вперше дозволяє прогнозувати теплофізичні параметри комірчастих структур за єдиним набором технологічних змінних.
Дата реєстрації
2025-07-16
Додано/оновлено в НРАТ
2025-07-16 / 2026-07-01
