Какие направления развития Росийской науки Вы считаете наиболее перспективными

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

Анализируя полученные графики зависимостей физико- механических свойств ПК в зависимости от объемного содержания различных отходов металлообработки, можно сделать следующие выводы. Введение наполнителя значительно увеличивает упругие свойства получаемых КМ. С ростом объемного содержания металлических наполнителей динамический модуль упругости экспоненциально возрастает на исследуемом интервале. Такое поведение кривой объясняется следующими факторами. Во-первых, наполнитель способствует образованию в эпоксидном композите трехмерной структуры, более эффективно передающей внешние усилия на все частицы наполнителя. При этом образуется гетерогенная система наполнитель-полимер, модуль упругости которой выше модуля упругости полимерной матрицы. Во-вторых, часть внешней нагрузки воспринимается частицами наполнителя, обладающими более высоким модулем упругости чем полимерная матрица. В-третьих, наличие частиц наполнителя в композите приводит к упорядочению и ориентации структуры матрицы, что способствует повышению упругих свойств последней.

Прочность при сжатии практически у всех исследуемых композитов имеет тенденцию к снижению. Так как в "чистом" виде металл имеет на порядок более высокие прочностные характеристики, понижение прочности можно объяснить недостаточной адгезией полимера к металлу, вследствие чего разрушение происходит главным образом по границе контакта полимер-металл. Особенно этот фактор проявляется при высоких степенях наполнения. При введении металлического наполнителя возникают остаточные напряжения, вследствие различия коэффициентов термического расширения наполнителей и полимерной матрицы, а также в самой полимерной матрице возникают всевозможные дефекты (трещины и поры).

В процессе экспериментальных исследований установлено, что наиболее эффективным наполнителем является чугунная стружка. Эпоксидные композиты, наполненные чугунной стружкой, имеют более высокие физико-механические и демпфирующие показатели (коэффициент внутреннего трения, динамический модуль упругости, прочность при изгибе и сжатии). Это объясняется свойствами самого наполнителя, топологией стружки, а также адгезионной способностью полимера к металлу.

Необходимо отметить высокие реологические свойства системы полимерная матрица - чугунная стружка, которые существенно влияют на качество получаемых изделий.

Установлено оптимальное содержание наполнителя (v = 0,5 - 0,6), при котором композиты имеют наиболее высокие физико-механические и демпфирующие показатели.

В качестве наполнителя эпоксидных композитов предложено использовать отход шлифовального производства (ОШП).

Были приготовлены смесевые компоненты и получены композитные материалы, в которых объемное содержание ОШП варьировалось от 0 до 0, 65. Совокупность полученных результатов свидетельствует о том, что ОШП может использоваться в качестве наполнителя для получения смесевых композитных материалов, характеризующихся высокими показателями деформационно- прочностных свойств.

При динамическом нагружении композитов уже при малых амплитудах деформации наблюдается рассеивание энергии вследствие внутренних процессов различной природы. Это явление в области амплитуд, не превышающих предел упругости материала, называют внутренним трением, основным диссипативным параметром которого служит коэффициент внутреннего трения (Q1). Результаты экспериментов по изучению закономерностей изменения вибропоглощающих свойств в зависимости от концентрации ОШП и различных типов металлических стружек позволяют сделать следующие выводы. Введение наполнителей в полимерную матрицу не приводит к существенному увеличению коэффициента внутреннего трения Q-1' на всем исследуемом интервале. Использование ОШП и чугунной стружки при объемном содержании, близком к предельному наполнению, приводит к росту демпфирующих параметров по сравнению с матричным Q-1. Увеличение Q-1 обуславливается ростом структурной пористости композитов, связанной как с фактором предельного наполнения, так и с топологией (геометрией) стружки.

1 2 3