Статьи
Проведен анализ научно-технических литературных и патентных источников, рекламных буклетов отечественных и зарубежных компаний по свойствам и методам получения промышленных кремнийорганических смол. Обозначены основные типы классификации промышленных кремнийорганических смол и описаны структурные факторы: тип органических радикалов (R), соотношение R/Si и содержание SiOх, соотношение Ph/Me и молекулярная масса. Приведены краткий обзор и анализ рынка промышленных кремнийорганических смол и области применения изделий на их основе. Описаны практически значимые методы получения MQ-смол, а также современные представления об их структуре и свойствах.
Представлены разные по составу варианты слоистых титанополимерных материалов. Приведены результаты комплекса физико-механических исследований слоистых титанополимерных материалов на основе различных титановых сплавов в комбинации с угле- и органопластиками. Выполнен анализ полученных результатов и определен наиболее оптимальный состав материала. Показана актуальность применения слоистых титанополимерных материалов для изготовления элементов конструкции изделий авиационной техники взамен аналогов, в том числе импортного производства.
Синтезированы золи оксида иттрия с содержанием Y2O3 в количестве 1, 5 и 10 % (по массе). Проведено исследование структуры и свойств золей: размера и морфологии частиц, ζ-потенциала. По результатам исследования методом фотонной корреляционной спектроскопии определено распределение размеров частиц в золях. Средний размер частиц для золя с содержанием оксида иттрия 1 % (по массе) составил 49,3 нм; 5 % (по массе): 67 нм и 10 % (по массе): 232 нм. По результатам исследования методом рентгенофлуоресцентного анализа средний размер кристаллитов нанопорошка оксида иттрия составил 38,5 нм, что коррелирует с результатами исследования методом просвечивающей электронной микроскопии: 30–50 нм. С повышением концентрации оксида иттрия ζ-потенциал золей увеличивается с –0,14 до –3,21 мВ, однако является достаточно небольшим и свидетельствует о низкой агрегативной устойчивости золей.
Получен теоретический расчет намагниченности спеченных материалов Pr–Dy–Fe–Co–B и приведены количественные оценки зависимости намагниченности от концентрации диспрозия и кобальта. Установлены оптимальные концентрации этих элементов, приводящие к минимизации температурного коэффициента индукции. Получены экспериментальные данные о зависимости намагниченности от температуры. Экспериментальные и теоретические зависимости хорошо согласуются между собой. Это свидетельствует о наличии предсказательных возможностей развитой модели расчета и позволяет надеяться на такой подбор концентраций химических элементов, который позволил бы сделать магнитные свойства кольцевых магнитов в гироскопах малочувствительными к температуре в требуемом эксплуатационном диапазоне.
В настоящее время для изготовления препрегов производят широкий ассортимент армирующих наполнителей. Ко всем наполнителям предъявляются определенные технические требования, в том числе и к внешнему виду. Однако в большинстве случаев отсутствует требование по углу отклонения уточной нити относительно основы ткани. В рамках данной работы рассмотрены причины возникновения отклонения уточной нити относительно основы ткани, которые приводят к образованию дефектных зон в препреге. Произведен замер угла отклонения уточной нити. Исследовано влияние такого отклонения на конечные упруго-прочностные свойства полимерного композиционного материала.
Рассмотрено влияние введения многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) в модельную эпоксидную систему, а также характер их распределения в объеме полимерной композиции. Исследованы реологические характеристики, температуры стеклования, физико-механические свойства и микроструктуры отвержденных образцов исходной композиции и образцов, в которых МУНТ вводили с использованием ультразвукового диспергатора и трехвалкового смесителя в состав инжекционного связующего ВСЭ-30 и связующего ВСЭ-22, перерабатываемого по препреговой технологии.
Представлены результаты исследований основных механических свойств конструкционных углепластиков на основе углеродного среднемодульного жгутового и углеродного тканого наполнителей и эпоксидной высокодеформативной полимерной матрицы в зависимости от массового содержания в них связующего, которое определяли методом травления. Установлено, что механическая характеристика одного и того же углепластика может изменяться до 20 %. Показано, что для исследуемых композитов оптимальным является содержание связующего на уровне 33–34 % (по массе).
Статья посвящена исследованию влияния термоциклических воздействий и максимальной температуры эксплуатации на свойства полимерных композиционных материалов на основе стеклоткани и эпоксидного связующего. Установлено, что циклы «нагрев–охлаждение» для стеклопластиков с различным содержанием полимерной матрицы и вариантами армирования вызывают некоторое снижение прочностных и упругих динамических характеристик, но это не сказывается отрицательно на работе защитных экранов или мотогондол для газотурбинных двигателей из стеклопластиков.
Во второй части статьи представлен обзор научно-технической литературы в области сфероидизации порошковых композиций на основе вольфрама. Ввиду высокой температуры плавления тугоплавких металлов, традиционными методами (например, путем литья или с использованием порошковой металлургии) получить изделия сложной формы из таких металлов и их сплавов, в сравнении с возможностями аддитивных технологий, невозможно. Для получения металлических порошков вольфрама или композиций на его основе, которые удовлетворяют требованиям аддитивных лазерных технологий, наиболее перспективной является технология плазменной обработки металлических порошков.
Рассмотрены химические и физико-механические свойства керамики, полученной на основе кремнийорганических полимеров-прекурсоров. Отмечена высокая стойкость керамики к окислению, ползучести, кристаллизации и фазовому разделению до температур >1500 °C, а также повышенная хемостойкость в агрессивных средах. Уникальный комплекс свойств керамики обеспечивает ей широкий диапазон областей применения, в том числе в составе керамических композиционных материалов (волокна и матрицы), 3D-печати, защитных покрытиях и микродеталях для электроники. Приведены перспективные области применения керамики и конкретные примеры ее использования в различных конструкциях в настоящее время.
Современные тенденции в различных отраслях промышленности направлены на использование в составе изделий конструкционных элементов, их покрытий и связующих неметаллических материалов. Молекулярная структура этой группы компонентов в своей основе содержит органические, элементоорганические, прямые или разветвленные углеродсодержащие полимеры, получаемые химическим синтезом из производных нефтепродуктов. Повсеместное применение такого рода материалов увеличивает суммарную площадь их соприкосновения с внешней средой, что приводит к постепенному разрушению как самого материала, так и всех элементов конструкций в целом. Рассмотрены биохимические механизмы биоразрушения и метаболической ассимиляции полиэтилентерефталата, поливинилов и олигомеров нейлона.
Изменение комплекса деформационно-прочностных показателей углепластиков при старении в реальных условиях эксплуатации сопровождается необратимым изменением их термического расширения. В первой части обзора рассмотрено действие температуры, термоциклов, влажности, солнечной радиации, механических нагрузок и других внешних факторов на коэффициенты линейного теплового расширения армирующих наполнителей, термореактивных полимеров и однонаправленных углепластиков в направлении армирования, в трансверсальном направлении и перпендикулярно плоскости армирования.