Композиционные материалы с термопластичными матрицами, армированные волокнами и тканями
В последние годы наметилась тенденция использования термопластичных полимеров в качестве матричного материала для создания волокнистых композитов. К числу перспективных материалов в качестве термопластичных матриц относятся сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ), фторопласт и полипропилен. Основными недостатками, ограничивающими области их применения, являются относительно низкие прочностные характеристики и ползучесть под нагрузкой. Одним из путей повышения механических характеристик полимеров является дисперсное упрочнение, однако, использование дисперсных наполнителей не всегда позволяет добиваться необходимого уровня физико-механических свойств получаемых композитов. Альтернативным подходом в этом отношении может явиться использование углеродных, базальтовых или полиэтиленовых волокон, обладающих сверхвысокими значениями предела прочности и модуля упругости в качестве армирующих элементов. Реализация данного подхода при использовании некоторых полимерных систем в качестве матричного материала осложняется некоторыми технологическими аспектами. Серьезной проблемой при разработке композиционных материалов на основе СВМПЭ является то, что из-за очень высокой молекулярной массы СВМПЭ (до 10*106 г/моль), традиционные методы переработки, такие как экструзия или литьё под давлением, не представляются возможными. Этот полимер даже при температурах, намного превышающих температуру его плавления, не переходит в жидкотекучее состояние, поэтому невозможно провести смешение наполнителя и матрицы в расплавленном состоянии. Еще одной серьезной проблемой при создании композитов на основе СВМПЭ, является химическая инертность исходных компонентов, и как следствие, отсутствие достаточно прочной межфазной границы раздела волокно-полимер, что, естественно, негативно сказывается на физико-механических свойствах получаемых материалов.


Основными задачами данного научного направления являются разработка методов и подходов, обеспечивающих равномерное распределение армирующих наполнителей по всему объему композиционного материала, и формирование прочной межфазной границы волокно-матрица, для достижения высоких физико-механических характеристик композитов.


Отраслевые решения

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Публикации

Нет соединения с базой
Авторы Название статьи Название журнала Год Том, номер, выпуск Страница

Наши контакты

Научный коллектив


Назад в раздел




Яндекс.Метрика