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
112 KB...
31 10 2026 6:25:36
Статья в формате PDF
104 KB...
30 10 2026 10:17:53
Статья в формате PDF
116 KB...
29 10 2026 18:34:34
Статья в формате PDF
107 KB...
28 10 2026 8:42:21
Статья в формате PDF
393 KB...
26 10 2026 19:34:38
Одним из наиболее часто встречающихся осложнений после пластических операций остаются гипертрофические рубцы [1;6;10], этиология которых может быть обусловлена неадекватным образованием вазоактивных веществ. Репаративная регенерация операционной раны состоит из серии биохимических координированных реакций между различными типами клеток, регулируемых локальными медиаторами. В этом процессе участвуют не только клеточные элементы соединительной ткани, но и факторы, продуцируемые эндотелием [7]. При оперативных вмешательствах заполнение тканевого дефекта осуществляется грануляционной тканью, необходимым условием роста которой является развитие сети капилляров из эндотелиальных клеток (ангиогенез).
...
25 10 2026 5:21:12
Статья в формате PDF
129 KB...
24 10 2026 14:55:11
Статья в формате PDF
135 KB...
23 10 2026 9:17:28
Статья в формате PDF
105 KB...
22 10 2026 10:28:32
На основе собственных фактических данных, полученных в процессе длительных наблюдений (1982-2000 гг.) за качественным состоянием каспийских осетровых, выявлена прострaнcтвенно-временная динамика патоморфологических и функциональных нарушений во внутренних органах рыб. С позиций современной патологии, регенерации экологическая и физиологическая пластичность современных каспийских осетровых рассматривается в связи с адаптивной модификацией и нормой реакции.
Обсуждаются вопросы дальнейшего изучения механизма регенерации в связи с известной гипотезой о существовании креаторной системы, выполняющей в организме регуляцию функциональной зависимости между клетками и органами.
...
21 10 2026 16:23:16
Статья в формате PDF
96 KB...
20 10 2026 8:20:51
Колючки ежа на самом деле являются измененными волосами...
19 10 2026 21:42:51
Статья в формате PDF
396 KB...
18 10 2026 0:44:28
Статья в формате PDF
127 KB...
17 10 2026 1:12:16
Статья в формате PDF
109 KB...
16 10 2026 21:57:51
Статья в формате PDF
112 KB...
15 10 2026 7:37:21
Статья в формате PDF
114 KB...
14 10 2026 3:27:17
Статья в формате PDF
134 KB...
13 10 2026 8:30:24
Статья в формате PDF
92 KB...
12 10 2026 8:55:50
Статья в формате PDF
270 KB...
10 10 2026 18:50:42
Для оценки современного состояния природного фона и его изменений под действием техногенных факторов выполнены геохимические исследования почв на различных объектах нефтегазового комплекса Якутии. Показано, что при попадании в почву нефть и нефтепродукты сорбируются почвогрунтами и смешиваются с нативным органическим веществом почв, что приводит к изменению природного фона вплоть до формирования аномальных поверхностных геохимических полей техногенного генезиса.
...
08 10 2026 19:15:26
Статья в формате PDF
111 KB...
07 10 2026 6:52:29
С использованием метода газоразрядной визуализации (ГРВ) проведено исследование секретов околоушных, подчелюстных и подъязычных больших слюнных желез у 20 больных 2 типом сахарного диабета и 14 пpaктически здоровых людей. Выявлено, что параметры ГРВ-грамм секретов больших слюнных желез у пациентов с сахарным диабетом существенно ниже, чем у относительно здоровых лиц (p ...
06 10 2026 1:18:58
Статья в формате PDF
306 KB...
05 10 2026 3:35:29
В обобщенной (негамильтоновой) механике найдены новые уравнения, описывающие физические явления. Рассмотрены системы многомерных линейных дифференциальных уравнений, возникающие из естественных условий на 8 и 16-мерные многообразия над неассоциативными моноидами. Сформулировано несколько теорем и предположений о структуре и общих свойствах интегрируемых негамильтоновых систем вихревого гидродинамического типа. Скорость распространения гравитации u = 7.9904.10 17 см/c. Скорость распространения состояния инерции приблизительно v = 4.8875.10 35 см/c. Масса – очередной флогистон позитивистской физики. Обнаружено несколько листов гравитации.
...
04 10 2026 1:36:29
Статья в формате PDF
310 KB...
03 10 2026 12:41:26
Статья в формате PDF
109 KB...
02 10 2026 21:53:40
Статья в формате PDF
107 KB...
01 10 2026 10:42:53
Статья в формате PDF
105 KB...
30 09 2026 1:31:46
Статья в формате PDF
68 KB...
27 09 2026 2:43:32
В данной статье освещается тема метафизики границ бытия человека в немецкой классической философии. Анализ данной темы основан на трудах Канта и Гегеля. В статье отмечается, что, согласно воззрениям Канта и Гегеля, становление человеческой природы тесно связано с религией, а достигается в условиях государственной формы бытия.
...
26 09 2026 7:30:36
Статья в формате PDF
91 KB...
25 09 2026 20:56:38
Статья в формате PDF
90 KB...
24 09 2026 22:18:40
Статья в формате PDF
1043 KB...
23 09 2026 22:29:17
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 ::
