Розробка епоксидних композитних матеріалів для покриттів, модифікованих ультразвуковим полем - Автореферат

Луцький державний технічний університет Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукСтворення таких композитів повязано із застосуванням сучасних наукових методів їх дослідження. Важливо з наукової та практичної точки зору також дослідити вплив зовнішніх факторів, зокрема ультразвукового поля на механізм структуроутворення у композитах і, відповідно, на їхні експлуатаційні характеристики. Робота виконувалася згідно з держбюджетною темою Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя ДІ 108-03 “Створення полімеркомпозитних матеріалів для захисту технологічного устаткування від корозії та спрацювання”, ДІ 129-06 “Розробка полімеркомпозитних покриттів і матеріалів з підвищеними експлуатаційними характеристиками для машинобудування”. Дослідити вплив природи волокнистого наповнювача і комплексної ультразвукової обробки епоксидних композицій і волокон, кожного окремо, на швидкість і ступінь зшивання звязувача у поверхневих шарах навколо наповнювача. Предмет дослідження - фізико-хімічні закономірності процесу формування композитів на основі епоксидних смол, які містять дисперсні та волокнисті наповнювачі різної природи, під дією ультразвукової обробки.У першому розділі представлено літературний огляд з питань створення КМ (композитних матеріалів), які містять волокнисті та дисперсні наповнювачі різної хімічної та фізичної природи. Виявлено і підтвердження доцільності оброблення зовнішніми полями, зокрема, ультразвуком, як полімерних композицій, так і наповнювачів ще на стадії формування КМ з метою поліпшення їхніх фізико-механічних властивостей. Окрім відомих методів значну увагу приділено спеціально розробленим методам дослідження структурних характеристик і властивостей наповнювача: питомої площі поверхні, магнітної сприйнятності, визначення кута змочування скляних, вуглецевих і базальтових тканин епоксидними композиціями, а також методам дослідження міжфазової взаємодії при структуроутворенні КМ, адгезійної, когезійної міцності, модуля пружності при розтягу, повзучості, вмісту ґель-золь-фракції у матеріалі, корозійної тривкості і стійкості до спрацювання КМ. Для поліпшення фізико-механічних властивостей КМ і підвищення експлуатаційних характеристик покриттів як армуючі наповнювачі використано скляні, вуглецеві та базальтові тканини з волокон діаметром 9…12 мкм. Встановлено, що УЗО волокон у водному середовищі і УЗО композицій з ГС на повітрі забезпечує зменшення танґенса кута механічних втрат у процесі релаксації сеґментів з 6,3…7,4 до 5,9…6,4 , залежно від природи волокон.Розроблено гібридні композитні матеріали на основі епоксидних смол, наповнені волокнистими і дисперсними наповнювачами, та покриття з високими експлуатаційними характеристиками за допомогою ультразвукового оброблення звязувача і наповнювачів, досліджено процеси структуроутворення при їх формуванні, а також технологічні умови їх виготовлення. Експериментально встановлено оптимальний склад оброблених ультразвуком композицій, які містять дисперсні наповнювачі та волокнисті наповнювачі, окремо оброблені ультразвуком у водному середовищі. Методом дослідження динамічних механічних характеристик вивчено кінетику тверднення композиції з оптимальним вмістом газової сажі, оксидів хрому та алюмінію (50 мас.ч. на 100 мас.ч. епоксидної смоли ЕД-20) і встановлено зменшення тангенса кута механічних втрат на 10…15 % і збільшення ширини його піка у 1,8…2,0 рази, що свідчить про зростання ступеня зшивання матриці та, відповідно, підвищення адгезійної міцності на 20…25%. Встановлено, що коефіцієнт і швидкість повзучості зменшуються у 2,0…3,0 рази, абсолютне значення прогину зразка після початкового навантаження у 1,8…2,0 рази, а відносна деформація матеріалу протягом усього часу досліджень у 1,6…2,0 рази порівняно з необробленими матеріалами. Найвищу когезійну міцність і найнижчу повзучість мають епоксикомпозити, наповнені газовою сажею, армовані скляною і базальтовою тканинами, та оброблені ультразвуком, порівняно з матеріалами, які містять вуглецеву тканину.Особистий внесок автора полягає у дослідженні впливу вмісту інградієнтів композиту та температурно-часових параметрів формування наповнених систем на внутрішні напруження у покриттях. Вплив ультрафіолетової і магнітної обробки на повзучість епоксикомпозитів, на основі ЕД-20, що містять дисперсні феро-, парата діамагнетичні дисперсії // Матеріали девятої наукової конференції ТДТУ.- Дисертантом визначено вплив ультразвукової обробки на швидкість зшивання епоксидної матриці, що містить волокнисті і дисперсні наповнювачі. Автором визначено вплив ультразвукової обробки композицій з дисперсними наповнювачами на когезійні характеристики епоксикомпозитів. Внесок автора полягає у дослідженні впливу ультразвукової обробки епоксидних композицій і волокнистого наповнювача на стійкісить до спрацювання КМ.

Основний зміст дисертаціїОсновний зміст дисертації викладено у таких працях