МІКРОСТРУКТУРА ПОВЕРХНІ РУЙНУВАННЯ КОМПОЗИТНИХ МАТЕРІАЛІВ ІЗ ЧАСТКАМИ ФУЛЕРЕНУ С60
Анотація
Методом оптичної мікроскопії досліджено структуру зламу композитних матеріалів із різним вмістом нанодисперсного фулерену С60. Як основний компонент для зв'язувача під час формування епоксидних композитів вибрано епоксидний діановий олігомер марки ЕД-20, який характеризується поліпшеною адгезійною міцністю, незначною усадкою і технологічністю після нанесення на довговимірні поверхні складного профілю. Для зшивання епоксидних композицій використано твердник поліетиленполіамін ПЕПА, що дає змогу затверджувати матеріали за кімнатних температур. Для підвищення властивостей композитних матеріалів використано фулерен С60здисперсністю 5 нм. Композитний матеріал із нанодисперсним наповнювачем формували за технологією, яка передбачала попереднє ультразвукове диспергування композиції до введення твердника за оптимальних температурно-часових режимів. Показано, що структура зламу матриці характеризується хаотичним напрямком поширення тріщини, що свідчить про нестабільні значення властивостей у процесі експлуатації. Відповідно встановлено оптимальний вміст нанодисперсних часток фулерену С60 в епоксидному зв'язувачі, який становить q = 0,025…0,050 мас. ч. При цьому спостережено помірну в'язкість поверхні руйнування композитного матеріалу, що нівелює багатовекторне поширення тріщин в об'ємі полімеру, а отже, дає змогу експлуатувати розроблені матеріали без зміни їх властивостей впродовж тривалого часу.
Завантаження
Посилання
Atovmyan, E. G., Badamshina, E. R., Estrin Ya. I., et al. (2005). Polyfunctional Cross-Linking Agents on the Fullerene C60 Base for Polyurethane Nanocomposites. European Polymer Congress, (pp. 56–59). Moscow: Abstracts.
Brooker, R. D., Kinloch, A. J., & Taylor, A. C. (2010). The morphology and fracture properties of thermoplastic-toughened epoxy polymers. (Vol. 86). Journal of Adhesion, 7, 726–741. https://doi.org/10.1080/00218464.2010.482415
Buketov, A., Maruschak, P., Sapronov, O., Brailo, M., Leshchenko, O., Bencheikh, L., & Menou, A. (2016). Investigation of thermophysical properties of epoxy nanocomposites. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 628(1), 167–179. https://doi.org/10.1080/15421406.2015.1137122
Buketov, A., Maruschak, P., Sapronov, O., Zinchenko, D., Yatsyuk, V., & Panin, S. (2016). Enhancing performance characteristics of equipment of sea and river transport by using epoxy composites. Transport, 31(3), 333–342. https://doi.org/10.3846/16484142.2016.1212267
Coleman, J. N., Khan, U., Blau, W. J., & Gun'ko, Y. K. (2006). Small but strong: A review of the mechanical properties of carbon nanotube-polymer composites. Carbon, 44(9), 1624–1652. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2006.02.038
Roy, S., Mitra, K., Desai, Ch., et al. (2013). Detonation nanodiamonds and carbon nanotubes as reinforcements in epoxy composites – A Comparative study. Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine, 4(1), 1–7. https://doi.org/10.1115/1.4024663
Sapronov, A., Buketova, N., & Leshchenko, A. (2016). Study of thermal properties of epoxy composites filled with nanoparticles. Nanoindustry, 4, 98–103.
https://doi.org/10.22184/1993-8578.2016.66.4.98.103
Sapronov, A. A., Ben, A. P., & Buketova, N. N. (2015). Issledovanie adgezionnykh i fiziko-mekhanicheskikh svoistv epoksidnykh nanokompozitov, napolnennykh fullerenom S60. Plasticheskie massy, 9–10, 18–21. [In Russian].
Spitalsky, Z., Kromka, A., Matejka, L., et al. (2008). Effect of nanodiamond particles on properties of epoxy composites. (Vol. 17). Advanced Composites Letters, 1, 29–34.
Stukhliak, P. D., Buketov, A. V., Panin, S. V., Marushhak, P. O., et al. (2014). Strukturnye urovni razrusheniia epoksidnykh kompozitnykh materialov pri udarnom nagruzhenii. (Vol. 17). Fizicheskaia mezomekhanika, 2, 65–83. [In Russian].
Авторське право (c) 2018 Науковий вісник НЛТУ України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
