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
82 KB...
12 04 2026 15:42:48
Статья в формате PDF
243 KB...
11 04 2026 21:26:12
Статья в формате PDF
97 KB...
10 04 2026 6:18:10
Статья в формате PDF
298 KB...
08 04 2026 18:36:20
Статья в формате PDF
117 KB...
06 04 2026 17:25:11
Статья в формате PDF
103 KB...
05 04 2026 9:27:55
Статья в формате PDF
97 KB...
03 04 2026 23:43:58
Статья в формате PDF
145 KB...
02 04 2026 18:46:38
Статья в формате PDF
123 KB...
01 04 2026 4:26:33
Статья в формате PDF
314 KB...
31 03 2026 16:29:10
Статья в формате PDF
174 KB...
30 03 2026 19:31:38
Статья в формате PDF
100 KB...
29 03 2026 16:19:23
Статья в формате PDF
246 KB...
28 03 2026 4:54:51
Статья в формате PDF
123 KB...
27 03 2026 10:17:41
Статья в формате PDF
148 KB...
25 03 2026 15:48:11
Статья в формате PDF 327 KB...
24 03 2026 20:45:32
Статья в формате PDF
137 KB...
23 03 2026 21:32:40
В работе рассматривается русский религиозный раскол, отраженный в творчестве Владимира Личутина, исследуются причины, истоки и последствия этой трагедии, разьявшей общество на две непримиримые стороны в XVII веке, который, по мнению автора, продолжается и поныне. Показано развитие национального самосознания нации, на которое влияют этнические приоритеты. Они обусловлены коллективной идентичностью на базе общности «крови и почвы», его едином историческом прошлом, территории, религиозными воззрениями этнос. Повествователь является посредником между изображенным и читателем, нередко выступая в роли свидетеля и истолкователя показанных лиц и событий.
Ключевые слова: раскол, православие, Никон, царь Алексей Михайлович, Беловодье
...
22 03 2026 18:19:52
Статья в формате PDF
100 KB...
21 03 2026 13:20:16
Статья в формате PDF
116 KB...
20 03 2026 13:58:29
Статья в формате PDF
91 KB...
19 03 2026 3:25:35
Статья в формате PDF
116 KB...
18 03 2026 22:15:42
Аграрная реформа высветила многие проблемы, носящие хаpaктер долговременного действия на экономику России и, в частности, на ее агропромышленный комплекс, от успешного развития которого зависит продовольственная безопасность страны и жизненный уровень населения. К их числу относится и проблема земельных отношений.
...
17 03 2026 23:23:55
Статья в формате PDF
321 KB...
16 03 2026 19:15:15
Статья в формате PDF
152 KB...
15 03 2026 0:10:19
Статья в формате PDF
142 KB...
14 03 2026 1:54:21
Статья в формате PDF
146 KB...
12 03 2026 18:58:53
Статья в формате PDF
127 KB...
11 03 2026 11:29:27
Статья в формате PDF
125 KB...
10 03 2026 20:22:52
Статья в формате PDF
43 KB...
09 03 2026 9:52:34
Статья в формате PDF
235 KB...
08 03 2026 10:41:11
Статья в формате PDF
284 KB...
07 03 2026 19:59:27
Статья в формате PDF
147 KB...
06 03 2026 11:53:42
При моделировании микроускорений возникает вопрос о функции распределения этой величины. В работе исследуется статистическая функция распределения микроускорений внутри космического аппарата, имеющего большие упругие элементы, после выключения управляющих paкетных двигателей.
...
04 03 2026 22:31:12
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 ::
