Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

Использование отходов металлообрабатывающих производств в качестве наполнителей ПКМ при создании вибродемпфирующих материалов

 

Машины и механизмы, работающие на производстве, являются источниками механических колебаний. Повышенный уровень вибрации является как самостоятельным фактором риска в возникновении различных заболеваний вплоть до профессиональной вибрационной болезни, так и сопутствующим фактором, когда технические и технологические последствия вибрации могут привести к авариям, опасным для здоровья и жизни людей. Кроме того, неблагоприятным фактором вибрации является шум. Влияние вибрации на работающие механизмы может привести к неисправностям машин и агрегатов и аварийным ситуациям.

Одним из основных способов борьбы с вредными вибрациями является виброизоляция установленного в цехах оборудования. В качестве виброизоляторов, как правило, применяют металлические пружины, упругие резиновые элементы или их комбинации, пневматические виброизолирующие устройства. Однако, несмотря на большой спектр средств виброизоляции, их эффективность ограничена следующими факторами: конструктивная сложность, большая стоимость, специальные условия эксплуатации, ограниченный срок работы и др.

Наряду с проблемой повышенной вибрации существует не менее важная проблема утилизации промышленных отходов. Некоторая часть этих отходов вторично используется в производстве, другая же часть, на находя применения, попросту выбрасывается, тогда как по своим
физико-механическим свойствам эти отходы могут быть использованы в качестве заполнителей для получения наполненных ПКМ с заданными, в том числе вибродемпфирующими свойствами.

Широкое применение эпоксидных материалов в промышленности обусловлено структурными особенностями эпоксидных полимеров: возможностью получения их в жидком и твёрдом состоянии, отсутствием летучих веществ при отверждении, способностью отверждаться в широком температурном интервале, незначительной усадкой, нетоксичностью в отверждённом состоянии, высокими значениями адгезионной и когезионной прочности, химической стойкостью. В связи с этим, эпоксидные смолы можно рекомендовать в качестве матричного компонента для получения материалов и конструкций, обладающих высокими физико-механическими и вибропоглощающими свойствами. Экспериментальные исследования проводились на эпоксидных композитах. В качестве матричных компонентов использовали эпоксидную смолу (ЭД-20) и отвердитель (ДЭТА). Наполнителями являлись различные отходы металлообработки: чугунные (надлома) стружки, бронзовые (надлома) стружки, стальные (элементные) стружки.

Оценку физико-механических свойств наполненных полимерных композитов производили по измеренным величинам - коэффициенту внутреннего трения, динамическому модулю упругости, прочности при изгибе и сжатии, твёрдости.

Установлено, что с увеличением объёмного содержания бронзовой стружки до v=0.6 происходит существенное увеличение динамического модуля упругости и прочности при изгибе. При дальнейшем увеличении v указанные величины имеют тенденцию к снижению. Прочность при сжатии на всём исследуемом интервале снижается. Коэффициент внутреннего трения практически не изменяется.

Введение стальной стружки в полимерную матрицу также изменяет свойства МПК. Динамический модуль упругости при объёмном содержании стальной стружки v=0,65 возрастает до 7500 МПа, дальнейшее увеличение и приводит к резкому снижению Ед. Введение стальной стружки незначительно изменяет коэффициент внутреннего трения, но приводит к существенному снижению прочности при сжатии и прочности при изгибе при высоком объемном содержании наполнителя (v>0,6).

Использование чугунной стружки в качестве наполнителя также приводит к снижению прочности при сжатии при высокой степени наполнения, коэффициент внутреннего трения незначительно увеличивается, динамический модуль упругости возрастает на всём исследуемом интервале с 3000 до 12000 МПа, прочность при изгибе претерпевает экстремальное изменение от возрастания к спаду.

1 2 3