Композиты и наноструктуры COMPOSITES and NANOSTRUCTURES

СВОЙСТВА СИНТАКТИКОВ ................................................................................................................................... 1

Рассматриваются возможности повышения упруго-прочностных характеристик синтактиков путём фракционирования стеклянных микросфер по диаметрам. При этом использовался ситовой метод фракционирования и, второй вариант - воздействие на микросферы гидравлическим давлением различной величины. Исследована дисперсия диаметров микросфер, а также прочность образцов при сжатии и сдвиге. Показано, что прочность синтактиков увеличивается при уменьшении диаметра стеклосфер, а плотность снижается при его увеличении (с. 1-11; ил. 9).

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

С МИНИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРНОЙ ЯЧЕЙКОЙ................................................................................................ 12

Технология получения высокотемпературных углерод-углеродных и углерод-керамических композитов предполагает заполнение пустот (пор) в армирующем каркасе (преформе) материалом матрицы. Поры в преформе, как правило, межфиламентные (размером менее 1 мкм) и межжгутовые или межстержневые (до 1 мм и более), что неприемлемо в случаях, когда размеры неоднородностей материала становятся сравнимыми с характерными размерами деталей (острые кромки, тонкие электроды и т.п.). Существуют пористые углеродные материалы на нетканой основе, в которых углеродные волокна расщеплены до филаментов, однако плотность таких каркасов (не более 0,2 г/см³) слишком низка для конструкционных композитов. К плотности углеродных преформ до 0,55-0,65 г/см³ и приведенному диаметру пор от нескольких до 30-40 мкм приводит прессование нетканых гидросплетенных и иглопробивных заготовок на основе окисленного полиакрилонитрила с последующей карбонизацией. Полученные преформы, названные Ипресскон, позволяют изготавливать конструкции из высокотемпературных композитов с максимальной на сегодняшний день структурной однородностью (с. 12-23; ил. 8).

Смолянский А.С., Бирюков Ю.Г., Маслёнкова Е.В., Желтова А.В., Рындя С.М., Шведов А.С., Минашкин В.М.

МОРФОЛОГИЯ ОСАДКОВ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ ПРИ ИСПАРЕНИИ МИКРОКАПЕЛЬ КОЛЛОИДНЫХ

РАСТВОРОВ НАНО/МИКРОЧАСТИЦ СЕРЕБРА................................................................................................. 24

Методами растровой электронной и атомно-силовой микроскопии исследовано строение осадков из нано-/микрочастиц серебра, образованных в результате испарения микрокапель коллоидных растворов нано-/микрочастиц металла в этиловом спирте, которые были получены в результате контролируемого осаждения на кремниевую подложку аэрозолей серебра со средним диаметром частиц 45-50 нм в атмосфере паров этанола. Обнаружено, что образующиеся осадки имеют характерную овальную форму, которая значительно отличается от строения осадков, формирующихся при проведении осаждения аэрозолей металлов в воздушной среде. Предположено, что в ходе осаждения частиц металла в парах спирта происходят одновременно процессы адсорбции молекул этилового спирта на поверхность серебра, а также совместная конденс ация частиц аэрозоля и этанола. В результате образуется туман из микрокапель коллоидного раствора наночастиц серебра в спирте, которые осаждаются на поверхность кремниевой подложки и в процессе испарения образуют кластеры из 2-5 наночастиц серебра специфической серповидной формы, совокупность которых имеет форму овала в области масштабов от 1до 10 мкм. Предположено, что природа обнаруженного явления может быть связана с протеканием процессов дегидратацион- ной самоорганизации наночастиц металлов, развивающихся при испарении микрокапель коллоидных растворов (c. 24-34; ил. 5).

Ю.А.Свирский, Ю.П.Трунин, А.В.Панков, М.Д.Зайцев, В.Ф.Фагалов

БОРТОВЫЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА (БСМ) И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ

В НИХ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ............................................................................................ 35

В работе предложены основные подходы к применению БСМ для мониторинга силовых элементов при эксплуатации ЛА из ПКМ по принципам «безопасного ресурса», по «допустимому повреждению» или по «допустимому повреждению» и «безопасному разрушению». Представлены экспериментальные результаты по определению мест повреждений на основе данных тензометрии и определению характеристик волоконно-оптических датчиков деформаций при циклическом нагружении (с. 35-44; ил. 3).

А.Т.Сапунов

УСТОЙЧИВОСТЬ КОМПОЗИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ В ТРАКТОВКЕ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ.............................................................................................................................................................. 45

Для проведения расчётов на устойчивость сжатых стержней с помощью коэффициента продольного изгиба выбрана однопараметрическая формула Ренкина. Потеря устойчивости рассматривается на базе критерия разрушения. Вероятность разрушения вычисляется для сжатых стержней и пластин, выполненных из композита (с. 45-51).

А.Ю.Сергеев, Р.А.Турусов, Н.И.Баурова

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АДЕЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ СОЕДИНЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ ИСПЫТАНИЙ

ОБРАЗЦОВ МЕТОДОМ ВЫДЕРЕИВАНИЯ ВОЛОКНА ИЗ МАТРИЦЫ........................................................ 52

Получены экспериментальные результаты измерения средней адгезионной прочности при сдвиге связующего, модифицированного дисперсными наполнителями. Приведены результаты микроскопии образцов после испытаний pull-out. Показано, что модель адгезионного взаимодействия удовлетворительно описывает эксперимент и позволяет получить не зависящие от геометрии образца параметры адгезионного соединения, характерные для выбранной пары адгезив - субстрат. Исследуется возможность использования результатов лабораторных испытаний при оценке адгезионной прочности связующего методом pull-out для ремонта цилиндрических деталей машин (с. 52-62; ил. 7).