Дуже важливо, що прилеглі до агрегатів структуровані області полімеру є ефективними місцями затримки фронту тріщини, змушують його огинати себе (малюнок 5, б). Отже, утворюються нові площі поверхонь руйнування, що призводить до збільшення довжини фронту і зростанню енергії, необхідної для руйнування матеріалу. Спостереження показали, що робота даного механізму залежить від дисперсності частинок (ефективність опору росту тріщин вище для більших), але не залежить від складу їх поверхні.
Про вплив наночастинок на структуру матриці на мікрорівні свідчить збільшення жорсткості матеріалу, температури склування (малюнок 4, табліца8). Ці зміни особливо помітні для частинок алмазографіта, що свідчить про їх більш активному впливі на структуру полімеру.
Головна відмінність технології приготування модифікованого епоксидного сполучного від стандартної полягає в необхідності розбивання наночастинок, досягнення рівномірного їх розподілу. В якості методу диспергування частинок запропоновано використовувати ультразвукові коливання (УЗК).
Наслідком введення наночастинок в сполучна стає зменшення його в'язкості. Ймовірна причина полягає в певному впливі частинок на сегментального рухливість макромолекул полімеру. Вплив на систему ультразвуком призводить до додаткового зниження в'язкості, а також зростанню температури зв'язуючого. Після припинення УЗ впливу значення в'язкості поступово відновлюються. Збереження низьких значень в'язкості протягом 20-50 хв після впливу УЗ цілком достатньо для просочення наповнювача сполучною. Таким чином, технологічність сполучного при введенні наночастинок та УЗ обробці підвищується.
У процесі обробки композиції УЗК також відбувається осадження великих агрегатів частинок, які не вдалося розбити. Дану особливість можна використовувати для їх природного відсіву. Час впливу ультразвуку залежить від обсягу композиції і вибирається з урахуванням швидкості розігріву сполучного при обробці. Для композиції об'ємом 200 см3 час впливу УЗК становить 15 хв. Важливо, що після УЗ обробки епоксидна композиція з містяться в ній наночастинками зберігає седиментаційну стійкість, а, отже, і технологічність, протягом доби.
Малюнок 6 - Залежність обсягу Малюнок 7 - Залежність ударної в'язкості зразків осіли агломератів до обсягу всієї отвержденного епоксидного сполучного, композиції V0 / V від інтенсивності I містить 0,25 об'ємних% частіцвоздействія ультразвуку алмазографіта, від інтенсивності I впливу УЗК
Спостереження показали, що в'язкість середовища, в яку вводяться наночастинки, також має велике значення, і найбільш вигідно вводити частинки в менш в'язку середу. У такому середовищі перешкоди для дісагрегаціі і рівномірного розподілу часток повинні бути мінімальні. Крім того, великі агрегати частинок в середовищі з невисокою в'язкістю схильні до швидкого осадження, що сприяє їх природному відсіванню. Якщо розглядати епоксидну композицію складу ЕД - 22 + ізо-МТГФА, то в даному випадку затверджувач володіє найменшою в'язкістю. Отже, внесення часток в затверджувач (а не в смолу або композицію) представляється найбільш вигідним для досягнення рівномірного розподілу часток. Даний висновок підтверджується малюнком 8. Добре помітно, що введення частинок в смолу супроводжується утворенням більш великих агрегатів, ніж при введенні в затверд...
