СОДЕРЖАНИЕ

В.И.Солодилов, И.В.Бессонов, А.В.Кирейнов, Н.Ю.Тараскин, А.М.Куперман

СВОЙСТВА СТЕКЛОПЛАСТИКОВ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОГО СВЯЗУЮЩЕГО,

МОДИФИЦИРОВАННОГО ФУРФУРОЛАЦЕТОНОВОЙ СМОЛОЙ И ПОЛИСУЛЬФОНОМ 77

В работе представлены результаты изучения свойств стеклопластиков на основе стеклянного волокна РВМПН 10-420-80 и эпоксидных матриц, в состав которых входят либо термореактивная фурановая смола ФА-5, либо полисульфон ПСК-1, либо оба этих компонента совместно. Полученные данные подтверждают перспективность использования эпоксиполисульфоновых матриц, модифицированных фурановым олигомером, для изготовления композиционных материалов. Созданные гибридные многокомпонентные связующие позволяют существенно расширить технологические возможности метода намотки. Введение 10 мас. % ФА-5 в эпоксидные связующие, содержащие полисульфон, позволяет значительно повысить их технологичность, т.к. в 2-3 раза снижается вязкость и на 20 °С температура переработки. При этом трещино- и ударостойкость армированных пластиков заметно увеличивается практически без снижения температуры стеклования. Максимальный эффект от введения полисульфона в эпоксидную матрицу наблюдается при добавлении более 20 мас. % ПСК-1 (с. 77-87; ил. 3).

В.В.Васильев, С.А.Лурье

ЗАДАЧА О ТРЕЩИНЕ В ОДНОНАПРАВЛЕННОМ КОМПОЗИТНОМ СЛОЕ..................... 88

Рассматривается армированный в одном направлении нерастяжимыми и абсолютно гибкими волокнами неограниченный композитный слой, имеющий трещину конечной длины в матрице, параллельную волокнам, и равномерно растягиваемый в направлении, ортогональном трещине. С использованием комплексных потенциалов построено решение, описывающее форму раскрывающейся трещины и определяющее напряженное состояние с традиционной для классической теории упругости сингулярностью перед кончиком трещины. Получено решение аналогичной задачи с помощью соотношений обобщенной теории упругости [1, 2], которое определяет деформированную форму трещины, отличающуюся от формы, соответствующей классической теории упругости и не являющееся сингулярным в отношении напряжений. Предложен способ экспериментального определения входящего в уравнения обобщенной теории структурного параметра и представлены численные результаты, определяющие зависимости формы деформированной трещины и распределения напряжений в окрестности трещины от величины структурного параметра (с. 8898; ил. 5).

В.А. Щербаков, А.Н. Грядунов, А.М. Терехин, Н.В. Сачкова

ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ TIN НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВА

КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ZRB₂-ZR.................................................................................. 99

Статья посвящена получению методом СВС-компактирования керамических композитов на основе системы ZrB₂-Zr с остаточной пористостью менее 1 % и размером частиц ZrB₂ менее 1 мкм. Изучено влияние наночастиц TiN на формирование микроструктуры керамического композита. Показано, что введение в состав реакционной смеси наночастиц TiN приводит к формированию дисперсной фазы и керамической связки в виде твердых растворов (Zr,Ti)B₂ и (Zr,Ti)N_x с размером частиц дисперсной фазы менее 0,1 мкм и твердостью 1700 - 2200 МПа (с. 99-109; ил. 9).

В.Т.Сапунов

ПРОЧНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ КОМПОЗИТОВ

КАК КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ..................................................................... 110

Рассмотрены особенности поведения композитов под нагрузкой. Предложен общий подход, позволяющий принимать в рассмотрение указанные особенности, Реализация подхода дает возможность оценить прочность при разрушении, надежность и долговечность стеклотекстолитов, используемых при изготовлении некоторых элементов конструкций (с. 110-119).

М.А.Хасков, К.Р.Ахмадиева, А.Н.Кудрявцева, Т.А.Гребенева

ВЛИЯНИЕ ФУЛЛЕРЕНА С₆₀ НА КИНЕТИКУ ОТВЕРЖДЕНИЯ ТЕРМОРЕАКТИВНЫХ

СВЯЗУЮЩИХ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ......................................................... 120

Методом диэлектрического анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии изучено влияние добавок фуллерена С₆₀ на кинетику отверждения связующего на основе эпоксидных смол. Показано, что добавки С₆₀ замедляют реакцию отверждения в кинетически-контролируемой области, вероятно, вследствие образования аддукта фуллерен-амин вызывающего повышение энергии активации реакции отверждения, и повышают скорость структурной релаксации полимерной матрицы, что может замедлять реакцию в диффузионно-контролируемой области (с. 120-132; ил. 2).

H.L.Gajera and S.Manocha

ПОЛУЧЕНИЕ ГРАФЕНА ПУТЁМ ТЕРМИЧЕСКОГО РАССЛОЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ

ТЕРМИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ГРАФЕН-ЭПОКСИДНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ... 133

Графен был получен из окси-графита, который, в свою очередь, синтезирован модифицированным методом Хаммерса с использованием в качестве исходного материала чешуек природного графита. При получении графена использовано термическое расщепление высушенного окси-графита. Далее графен был исследован методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии и рентгено-структурного анализа. Графен-эпоксидные нано-композиты получались с использованием метода перемешивания растворов. Влияние графена на термическую стабильность и температуру стеклования исследовано термогравиметрическим анализом и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), соответственно. Показано, что внесение графена в эпоксидный полимер приводит к увеличению его температуры деградации. Сохраняющиеся функциональные группы графена действуют как катализаторы для сшивки эпоксидных цепочек, что повышает температуру разложения материала. ДСК-результаты показывают увеличение температуры стеклования от 126^о для исходного эпоксида до 139^одля полимера, содержащего 1.5% массовых графена (с. 133-140; ил. 7).

С.В.Мадеев, А.С. Ловцов, И.Н.Лаптев, Н.Н.Ситников

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗЦОВ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНОГО КОМПОЗИТА

ДЛЯ ЭЛЕКТРОДОВ ИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.................................................................... 141

В ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» ведутся работы по созданию ионных двигателей с повышенными ресурсными характеристиками. Ресурс двигателя определяется эрозионной стойкостью материала ускоряющего электрода ионно-оптической системы (ИОС). Наибольшей эрозионной стойкостью обладают материалы на основе углерода. Электроды ИОС должны выдерживать стартовые вибрационные нагрузки, что позволяет сделать выбор в пользу углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ). Поскольку механические и теплофизические свойства УУКМ определяются технологией производства, в данной работе приведены результаты исследований свойств УУКМ российского производства, проведено сравнение механических характеристик ИОС из УУКМ с наполнителем из двунаправленной ткани с ИОС, выполненный из титана (с. 141-150; ил. 6).