ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ, ФОРМИРУЕМЫЕ ВО ВРАЩАЮЩЕМСЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ: ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ
Исследуемые полимерные композиты были получены следующим способом. В качестве полимерного связующего использован ароматический полиамид -фенилон, а в качестве наполнителя- углеродное волокно(УВ) диаметром 30÷60мкм и длиной 3мм. Содержание УВ составляло 15мас.%. Композит готовили „сухим" способом, включающим смешение компонентов во вращающемся электромагнитном поле. Для этого в реактор загружали порошкообразный полимер, УВ и неравноосные ферромагнитные частицы. Далее реактор помещали в расточку генератора электромагнитного аппарата. Под воздействием вращающегося электромагнитного поля ферромагнитные частицы начинают вращаться, сталкиваясь между собой, в результате чего УВ равномерно (хаотически) распределяются в полимерной матрице. В результате соударений частиц они истираются и продукты износа попадают в композицию. Использовано два метода удаления ферромагнитных частиц после смешения: магнитной и механической сепарацией.
Особенностью структуры полученных таким способом композитов является её типично синергетическое поведение как функции продолжительности смешения во вращающемся электромагнитном поле t. Так, при малых t (<120с) зависимость фpaктальной размерности структуры df от t носит периодический хаpaктер (df=2,29 при t=10с и df=2,57 при t=60с), а при t>120с достигается хаотическое поведение (df=2,42=const), которое соответствует хаотическому распределению волокон в полимерной матрице. Структура рассматриваемых композитов содержит два типа плотноупакованных компонент: области локального порядка (кластеры) объёмной полимерной матрицы и межфазные области, общая относительная доля которых велика и примерно равна предельно возможной (~0,74). Такое содержание плотноупакованных областей предполагает высокую устойчивость композитов к физическому старению.
Основной особенностью механических свойств при сжатии оказалась следующая: при относительно невысоких значениях модуля упругости Е (Е≈2,12÷3,34 ГПа) рассматриваемые композиты имеют высокий предел текучести σТ (σТ≈ 230МПа), который к тому же примерно постоянен. Отсутствие обычно постулируемой пропорциональности σТ(Е) позволяет получать композиты с высоким σТ и варьируемым Е выбором требуемой величины t. Отметим, что с пpaктической точки зрения величина σТ для конструкционных материалов является верхней границей области работоспособности.
Для объяснения такого поведения σТ были использованы две количественные модели: термодинамическая (концепция ангармонизма)[1] и структурная (кластерная модель структуры аморфного состояния полимеров)[2]. В рамках первой из них величину σТ можно записать так:
σТ=Е/σ γ, (1)
где γ-параметр Грюнайзена, определяемый по величине коэффициента Пуассона ν:
γ=0,74(1+ν)/(1-2ν). (2)
Сравнение экспериментальных и рассчитанных указанным образом величин σТ показало их хорошее соответствие (среднее расхождение для двух серий композитов, полученных с использованием магнитной и механической сепарации, равно~14%).
Структурная модель определяет σТ так:
σТ=Еb(ρд)1/2/2π, (3)
где b- вектор Бюргерса, ρд- плотность линейных дефектов, которыми для аморфного состояния полимеров являются сегменты, входящие в плотноупакованные области.
Величина b определена из уравнения:
b =(60,7/С∞)1/2, Å, (4)
где С∞- хаpaктеристическое отношение, которое является показателем статистической гибкости полимерной цепи.
Плотность дефектов ρd оценена из уравнения:
Ρд=(φкл+ φмф)/S, (5)
где φкл и φмф -относительные доли кластеров и межфазных областей, S-площадь поперечного сечения макромолекулы.
Сравнение экспериментальных и рассчитанных по уравнению(3) величин σТ показало, что их среднее расхождение менее 5%.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Козлов Г.В., Сандитов Д.С. Ангармонические эффекты и физико-механические свойства полимеров. Новосибирск, Наука, 1994, 261с.
- Kozlov G.V., Zaikov G.E. Strukture of the Polymer Amorphous State. Leiden, Brill Academic Publshers, 2004, 354p.
Работа представлена на заочную электронную научную конференцию «Приоритетные направления развития науки, технологии и техники», 15-20 марта 2004 г.
Статья в формате PDF
135 KB...
07 10 2026 20:43:39
Статья в формате PDF
110 KB...
06 10 2026 8:16:32
Статья в формате PDF
345 KB...
05 10 2026 20:25:35
Статья в формате PDF
254 KB...
04 10 2026 0:17:19
Статья в формате PDF
137 KB...
03 10 2026 11:36:17
Статья в формате PDF
125 KB...
01 10 2026 15:12:28
Статья в формате PDF
89 KB...
30 09 2026 15:59:39
Приводятся данные по содержаниям магнетита, ильменита, лейкоксена, циркона и аутигенных минералов – лимонита, пирита, марказита в неогеновых озерных отложениях. Рассматриваются некоторые особенности минерального и химического состава неогеновых глин, и содержания в них химических элементов. На основании минералогических и геохимических особенностей делается вывод, что осадконакопление происходило в глубоких теплых и бессточных солоноватых озерах в условиях щелочной восстановительной среды и сероводородного заражения. Постепенно растущая аридизация климата в неогене неоднократно прерывалась периодами повышенной увлажненности. При этом отложения кошагачской и туерыкской свит накапливались на трaнcгрессивном этапе развития неогеновых озер, а бекенской – на регрессивном.
...
28 09 2026 17:44:10
Статья в формате PDF
106 KB...
25 09 2026 1:41:57
Статья в формате PDF
145 KB...
24 09 2026 17:31:27
Статья в формате PDF 121 KB...
23 09 2026 21:29:17
В статье рассмотрено понятие «финансовый леверидж» и его влияние на увеличение или уменьшение прибыли и собственного капитала предприятия.
...
22 09 2026 16:20:42
Статья в формате PDF
226 KB...
21 09 2026 3:36:50
Статья в формате PDF
112 KB...
20 09 2026 22:58:45
Статья в формате PDF
121 KB...
19 09 2026 6:56:40
Статья в формате PDF
115 KB...
18 09 2026 5:24:53
Статья в формате PDF
103 KB...
17 09 2026 8:15:52
Проведен анализ опубликованных данных по вопросу генетических факторов развития гемолитических анемий (мембранопатий, энзимопатий). Список возможных мутаций при определенной форме анемии обобщен в виде таблиц. Дано понятие о сущности, строении и функции основной клетки красной крови – эритроците. Приведена классификация различных групп анемий, причины их возникновения, возможные симптомы проявления заболевания, прогноз для жизни. Затронуты аспекты донорства при ферментодефицитных состояниях доноров и реципиентов.
...
16 09 2026 22:39:39
Статья в формате PDF
115 KB...
15 09 2026 2:56:48
Статья в формате PDF
91 KB...
14 09 2026 6:45:43
Статья в формате PDF
197 KB...
13 09 2026 15:46:31
Статья в формате PDF
223 KB...
12 09 2026 23:58:35
Вовлечение серой лесной почвы в сельскохозяйственное производство в течение 26 лет приводит к формированию специфических свойств, которые обусловлены преобразованием микроагрегированности почв. Активность этого процесса зависит от типа агрогенной нагрузки. Так механическое воздействие на серую лесную почву в результате ежегодной отвальной вспашки на 20–22 см вызывает изменение коэффициента полидисперсности и фактора дисперсности в слое 30–40 см. Применение ежегодной безотвальной обработки на глубину 6–8 см не оказывает существенного влияние на микроагрегированность почвы, что не приводит к формированию плужной подошвы.
...
10 09 2026 15:50:51
Статья в формате PDF
114 KB...
07 09 2026 10:12:54
Статья в формате PDF
112 KB...
06 09 2026 4:40:44
Статья в формате PDF
279 KB...
05 09 2026 7:37:44
Статья в формате PDF
115 KB...
04 09 2026 17:50:45
Статья в формате PDF
112 KB...
03 09 2026 8:26:10
Статья в формате PDF
99 KB...
02 09 2026 1:41:57
Статья в формате PDF
129 KB...
01 09 2026 4:10:36
Статья в формате PDF
104 KB...
31 08 2026 16:20:21
Статья в формате PDF
95 KB...
30 08 2026 19:54:33
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
