Благодаря способности выдерживать перепады от -50С до +50С, такие материалы могут быть востребованы в Арктике.
Москва, 28 ноя - ИА Neftegaz.RU. Специалисты Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А. (СГТУ) разработали упрочняющую технологию, благодаря которой изготавливаются термостойкие
композиционные материалы, подходящие для использования в климатических условиях Арктики.
Об этом со ссылкой на
Минобрнауки РФ пишет ТАСС.
Технология может использоваться при производстве:
- трубопроводов,
- морских ледостойких платформ,
- резервуаров для хранения технических жидкостей и емкостей для горючего.
Тезисы одного из авторов проекта И. Злобиной:
- полимерные композиты используются в авиастроении, ракетостроении, энергетике, строительстве и др. стратегически важных отраслях;
- многие из подобных материалов при низких температурах становятся хрупкими, теряют эксплуатационные свойства и могут разрушаться;
- новая технология позволяет изготавливать прочные и термостойкие композиты, которые сохраняют несущую способность в широком температурном диапазоне;
- такие материалы могут оказаться востребованными в условиях Арктики, поскольку способны выдерживать перепады от -50С до +50С.
Обеспечение прочности композитов
Напомним, что в большинстве композитов, кроме слоистых, компоненты можно разделить на матрицу (связующее) и включенные в нее армирующие элементы (наполнители).
Как отметили исследователи, есть несколько факторов, которые мешают использованию
полимеров в качестве матрицы для композитов:
- они недостаточно совместимы с армирующими элементами (наполнителями), особенно с углеродными волокнами. По этой причине при производстве изделий появляются поры и пустоты, которые снижают прочность и жесткость;
- еще одним фактором, сдерживающим их применение, является высокая стоимость.
Исследователи СГТУ предложили использовать упрочняющую технологию СВЧ-обработки к композитам на основе термопластов, в т.ч., полиамида. В этом случае для получения объектов из них можно будет использовать 3D-печать, что ускорит производство.
Ученые установили, что:
- при растяжении опытных образцов, которые прошли СВЧ-обработку, прочность в среднем увеличивается на 12%;
- при воздействии низких температур прочность при изгибе контрольных образцов падает на 4-10%, а опытных - на 2-6%.
В основе этих результатов лежит уплотнение микроструктуры, подчеркнули в Минобрнауки.
Исследование проводится в рамках гранта Российского научного фонда.
Научная деятельность ведется с участием сотрудников Курчатовского комплекса химических исследований Национального исследовательского центра Курчатовский институт и Центра коллективного пользования Исследовательский Научно-аналитический центр
НИЦ Курчатовский институт.
Авторами исследования выступили кандидат технических наук, доцент кафедры Техническая механика и мехатроника Института машиностроения, материаловедения и транспорта СГТУ И. Злобина, доктор технических наук, профессор той же кафедры Н. Бекренев, доцент кафедры Физика М. Алонова, аспиранты М. Игнатьев и Д. Чуриков.
Композиционный материал
- искусственно полученный материал;
- состоит из 2х и более компонентов с четкой границей раздела между ними;
- компоненты большинства композитов, кроме слоистых, можно разделить на матрицу (связующее) и включенные в нее армирующие элементы (наполнители);
- в материалах конструкционного назначения армирующие элементы обеспечивают механические характеристики (прочность, жесткость и др.), а матрица - совместную работу наполнителей и их защиту от повреждений и химической среды;
- после совмещения матрицы и армирующих элементов образуется композиция с новыми свойствами, которыми изолированные компоненты не обладают.
