апружень.
Таким чином, не можна окремо розглядати вплив на полімер частинок або агрегатів, необхідно враховувати їх комплексний вплив на структуру полімеру на різних рівнях. Тільки досягнувши однорідного розподілу часток на всіх рівнях, можна домогтися реального зростання фізико-механічних характеристик КМ за рахунок модифікації.
МОДИФІКУВАННЯ ЕПОКСІУГЛЕПЛАСТІКОВ алмазних і алмазів-графітовий ВУГЛЕЦЕВИМИ наночастинки
Розглядалися й вивчалися алмазні та алмазографітовие частинки різної дисперсності (розмір первинних частинок становлять від 1 до 12 нм). Алмазографітовие порошки (шихта) являє собою суміш графіту (не менше 65%), алмазу (не більше 20%) і різних домішок (карбоксильні, гідроксильні, карбонільні, лактоідние групи, домішки металів). Алмазні порошки на 95% складаються з алмазної фази. Досліджувані наночастинки вводилися в епоксидне сполучна (ЕД - 22 + ізо-МТГФА + агідол). Для виготовлення мікропластіков використовувалося вуглецеве волокно УКН-П - 5000.
Основним завданням введення наночасток в епоксидну матрицю було зниження її крихкості, підвищення в'язкості руйнування. Одним з показників, за яким можна судити про крихкість і тріщиностійкості матеріалу, є ударна в'язкість. Залежність ударної в'язкості від ступеня наповнення представлена ??на малюнку 2. Аналіз графіка дозволяє чітко визначити оптимальні ступеня наповнення. Для частинок алмазографіта оптимальне кількість вводяться частинок знаходиться в інтервалі від 0,20 до 0,30 об'ємних%. При даному вмісті наповнювача частинки і їх агрегати розподіляються в полімері найбільш однорідно, і досягається максимальне значення ударної в'язкості. Для частинок алмазу зафіксовано наявність двох піків (від 0,10 до 0,20 об'ємних%; від 0,50 до 0,70 об'ємних%), що обумовлено особливостями розподілу та взаємодії наночастинок в полімері.
Дослідження ряду інших фізико-механічних характеристик показав наявність схожих оптимальних інтервалів ступенів наповнення. Результати випробувань представлені в таблиці 8.
Малюнок 2 - Залежність ударної в'язкості від об'ємного вмісту наночастинок в епоксидному сполучному, де: ----- УДА-С;---- УДП-АГ;
Склад композіцііЧістое связующееСвязующее + алмаз (0,15 об'ємних%) Сполучне + алмазографіт (0,25 об'ємних%) Ударна в'язкість, кДж/м211, 0 ± 0,615,0 ± 1,214,0 ± 1,1 Межа міцності на розтяг, МПа100 ± 780 ± 570 ± 4Предел міцності на вигин, МПа75 ± 285 ± 485 ± 4Предел плинності на стиснення, МПа100 ± 4118 ± 4122 ± 4Модуль пружності, ГПа1, 10 ± 0,051,30 ± 0,061,40 ± 0,07 Температура стеклования,? С124 ± 2126 ± 1135 ± 1 Таблиця 8 - Результати дослідження зразків отвержденного епоксідіанового сполучного різного компонентного складу
При введенні наночастинок в оптимальній кількості спостерігається комплексний зростання ряду характеристик (міцність на стиск, вигин, ударна міцність, температура склування, жорсткість) епоксідіановой матриці на 10-40%. Міцність на розтяг при оптимальних ступенях наповнення падає (на 20% при введенні частинок алмазу і на 30% - частинок алмазографіта) і зростає тільки при введенні частинок в кількості, що приводить до падіння решти досліджених характеристик (таблиця 8). Але якщо взяти вуглепластик на основі сполучного такого ж компонентного складу, то тут спостерігається приріст міцності...
