утової тканини УТ - 900-2,5 та модифікованого фуллеренами і астраленамі сполучного НД - 2526. За звичайною технологією готували контрольні вуглепластики без Наномодифікатори. Рентгеноскопічним методом визначали склади углепластиков. Зразки углепластиков випробовували на межслоевой зрушення tхz (МР - 49-82), стиснення в поздовжньому s і трансверсальному sнаправленіях (ГОСТ 25602-80) з визначенням залишкової міцності при стисненні Sтр (МР 65-82) (Табл. 10).
Таблиця 10
Механічні характеристики углепластиков
МатеріалПредел міцності при межслоевом зсуві t ХZ, МПаПредел міцності при стисненні s сж, МПа, в напрямку, градОстаточная міцність при стисненні s тр (b / l=5/40) *, МПа090КМУ - 7е76830162-КМУ- 7еНМ1181140285680КМУ - 7тр63590610430КМУ - 7трНМ79710680480 * b, l - ширина і довжина штучної тріщини.
У порівнянні зі стандартними матеріалами показники наноструктурованих углепластиков істотно виросли. Найбільш значний приріст трансверсальної міцності (близько 60%). Затребуваними виявилися також провідні властивості вуглецевих наночасток. Концентраційний поріг протікання (перколяції) носіїв зарядів (фононів і електронів) виявився при цьому вельми низьким (<2%), завдяки величезній питомої поверхні наночастинок (для порівняння - такий поріг при застосуванні частинок технічного вуглецю досягає 20%). Трансверсального теплопровідність углепластиков підвищена в 1,5 рази, електропровідність - в 3 рази. Підвищення провідності сприяє поліпшенню здатності ПКМ до дисипації зовнішньої енергії силового і термічного навантаження.
ВИПРОБУВАННЯ АСТРАЛЕНОВ В ЯКОСТІ стопером мікротріщини
У табл.10 показано, що залишкова міцність наноструктурованого вуглепластика при стисненні, побічно характеризує тріщиностійкість і в'язкість руйнування КМ, зросла. Ефективність застосування вуглецевих наноматеріалів в якості стопперів мікротріщин підтверджується прямим визначенням питомої енергії руйнування G1с, що характеризує тріщиностійкість матеріалу під дією нормальних напружень. Зразки углепластиков розшаровується за методом двоконсольних балки (випробування проведені в Інституті хімічної фізики ім. Н. Н. Семеновим РАН). У ході навантаження визначали залежність сили F від переміщення затискачів D. Відстань між затискачами дорівнювало відстані між кінцями консолей. Число циклів «нагружение-розвантаження» становило від 7 до 10. Наприкінці кожного навантаження фіксували довжину тріщини l. Завдяки значній товщині зразка кут між консолями не перевищував 20 - 25 град, що дозволило при розрахунку значень G1c застосувати «метод податливості», відповідно до якого має місце співвідношення: G1сl=3F2C/2b, де b - ширина зразка, С - податливість консолей (С=D / F; D - відстань між точками кріплення затискачів до консолей балки; F - сила, при якій починається рух тріщини). При цьому G1с можна розраховувати як тангенс кута нахилу прямої в координатах 3FD / (2b-l). Результати визначення G1с наведені в табл.11.
Таблиця 11
Питома енергія G1с руйнування углепластиков
МатеріалG1с, Дж/м21234среднее значеніеКМУ - 7еА (з 3,6% астралі) КМУ - 7Е (без Наномодифікатори) 215 160 236 176 208 145 195 161 214 ± 9160 ± 6
Результати випробування углепластиков на розшаровування свідчать про те, що включення до складу е...
