ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТЫ, ФОРМИРУЕМЫЕ ВО ВРАЩАЮЩЕМСЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ: ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ

Авторы
Файлы

Буря А.И. Алоев В.З. Козлов Г.В. Статья в формате PDF 138 KB

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 d_f от t носит периодический хаpaктер (d_f=2,29 при t=10с и d_f=2,57 при t=60с), а при t>120с достигается хаотическое поведение (d_f=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 σ_Т (σ_Т≈ 230МПа), который к тому же примерно постоянен. Отсутствие обычно постулируемой пропорциональности σ_Т(Е) позволяет получать композиты с высоким σ_Т и варьируемым Е выбором требуемой величины t. Отметим, что с пpaктической точки зрения величина σ_Тдля конструкционных материалов является верхней границей области работоспособности.

Для объяснения такого поведения σ_Т были использованы две количественные модели: термодинамическая (концепция ангармонизма)[1] и структурная (кластерная модель структуры аморфного состояния полимеров)[2]. В рамках первой из них величину σ_Т можно записать так:

σ_Т=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 σ_Т показало их хорошее соответствие (среднее расхождение для двух серий композитов, полученных с использованием магнитной и механической сепарации, равно~14%).

Структурная модель определяет σ_Т так:

σ_Т=Еb(ρ_д)^1/2/2π, (3)

где b- вектор Бюргерса, ρ_д- 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 ρ_d оценена из уравнения:

Ρ_д=(φ_кл+ φ_мф)/S, (5)

где φ_кл и φ_мф-относительные доли кластеров и межфазных областей, S-площадь поперечного сечения макромолекулы.

Сравнение экспериментальных и рассчитанных по уравнению(3) величин σ_Т 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.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОСОСУДИСТЫХ СТРУКТУР ПОЛОСТИ НОСА

Статья в формате PDF 119 KB...

11 10 2026 17:15:49

СТРУКТУРНЫЕ ОСНОВЫ АКТИВНЫХ ДВИЖЕНИЙ ЛИМФАТИЧЕСКИХ КЛАПАНОВ И ИХ НЕРВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

Статья в формате PDF 98 KB...

10 10 2026 2:44:24

ПАРАМЕТРЫ КАЧЕСТВА ЖИЗНИ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ БРУЦЕЛЛЕЗОМ НА ФОНЕ ТЕРАПИИ ЦИКЛОФЕРОНОМ

Статья в формате PDF 131 KB...

09 10 2026 15:28:29

КОЭФФИЦИЕНТ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ КАК ОДИН ИЗ КРИТЕРИЕВ НАКОПЛЕНИЯ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАЗЛИЧНЫХ ПОРОДАХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ

Статья в формате PDF 285 KB...

08 10 2026 1:29:37

ВОЗМОЖНОСТИ И ПРОБЛЕМЫ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКЕ

Статья в формате PDF 109 KB...

07 10 2026 12:27:48

ЛИНЕЙНАЯ ЗАДАЧА ТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ТОНКОГО СТЕРЖНЯ

Статья в формате PDF 113 KB...

06 10 2026 21:27:53

Расчет констант ионообменного равновесия в системе вода-сахароза-гидроксид кальция

Статья в формате PDF 118 KB...

05 10 2026 4:50:46

ФОРМИРОВАНИЕ И ПОСТАВКИ ЦЕЛЕЙ ИНВЕСТИЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Статья в формате PDF 102 KB...

04 10 2026 4:31:26

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА (учебное пособие)

Статья в формате PDF 108 KB...

03 10 2026 20:51:43

ГЕРМЕНЕВТИЧЕСКИЙ ПОДХОД В ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ

Статья в формате PDF 474 KB...

02 10 2026 8:39:47

ПОЛОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ В ДЕНДРОАРХИТЕКТОНИКЕ НЕЙРОНОВ ЗАДНЕГО КОРТИКАЛЬНОГО ЯДРА МИНДАЛЕВИДНОГО КОМПЛЕКСА МОЗГА

Впервые с использованием метода Гольджи выявлены пoлoвые различия в дендроархитектонике нейронов заднего кортикального ядра МТ мозга пoлoвoзрелых крыс. Показано, что длинноаксонные редковетвистые нейроны у самцов имеют большее число первичных дендритов, а длинноаксонные густоветвистые нейроны обладают большей общей длиной дендритов у самок. ...

01 10 2026 22:47:59

ОПОГРАФИЯ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ В БАССЕЙНЕ ЧРЕВНОЙ АРТЕРИИ У МОРСКОЙ СВИНКИ

Лимфатические узлы морской свинки размещаются вдоль чревной артерии, а также ее ветвей и ряда вен: печеночные – около воротной вены печени, панкреатические и селезеночные – около селезеночной вены. ...

30 09 2026 17:40:26

ПРЕМЕДИКАЦИЯ: ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Статья в формате PDF 244 KB...

29 09 2026 2:40:57

ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ НА РАЗВИТИЕ ЛИЧНОСТИ

Статья в формате PDF 132 KB...

28 09 2026 4:15:43

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ КОРРЕКЦИИ ОШИБОК МОДУЛЯРНЫМИ КОДАМИ ДЛЯ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 354 KB...

27 09 2026 16:24:25

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ХИТОЗАНА В ВЕТЕРИНАРНОЙ ПРАКТИКЕ С ЦЕЛЬЮ ВЫВЕДЕНИЯ КАДМИЯ ИЗ ОРГАНИЗМА КОРОВ

Статья в формате PDF 111 KB...

26 09 2026 0:35:10

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ АНАЛИЗА РИСКА ПРОЕКТОВ НА ОСНОВЕ МУЛЬТИФАКТОРНОГО ПОДХОДА

Статья в формате PDF 106 KB...

25 09 2026 21:34:44

НЕЛИНЕЙНЫЕ ВОЛНЫ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА С ЗАМКНУТОЙ СПИРАЛЬНО-ВИХРЕВОЙ КОМПОНЕНТОЙ

Статья в формате PDF 131 KB...

24 09 2026 14:32:21

РАЗРАБОТКА ВТОРИЧНОГО НОСИТЕЛЯ НА ОСНОВЕ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ ДЛЯ НЕЙТРАЛИЗАТОРОВ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Статья в формате PDF 113 KB...

23 09 2026 14:46:56

ИННОВАЦИИ: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Статья в формате PDF 93 KB...

22 09 2026 3:56:45

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Статья в формате PDF 249 KB...

21 09 2026 23:45:40

МЕТОДЫ ГИСТОЛОГИЧЕСКОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ НОВООБРАЗОВАНИЙ ЛЕГОЧНОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 245 KB...

20 09 2026 21:29:57

ИММУНОХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПЛАЦЕНТАРНОЙ ЩЕЛОЧНОЙ ФОСФАТАЗЫ (ПЩФ) ЧЕЛОВЕКА В ОНТОГЕНЕЗЕ И ПРИ МАЛИГНИЗАЦИИ

Статья в формате PDF 109 KB...

19 09 2026 5:30:12

ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ БЕРЕМЕННОСТИ У ДЕВУШЕК С ПАТОЛОГИЧЕСКИМ ПУБЕРТАТОМ В АНАМНЕЗЕ

Статья в формате PDF 99 KB...

18 09 2026 9:58:55

РАЗРАБОТКА И ПРОВЕДЕНИЕ КЛИНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ВАКЦИНЫ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА «ЭНЦЕВИР»

Статья в формате PDF 89 KB...

17 09 2026 10:16:46

ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ ПРИ ОБУЧЕНИИ МАТЕМАТИКЕ

Статья в формате PDF 317 KB...

16 09 2026 5:32:58

ОБ УСТОЙЧИВОСТИ СОСТОЯНИЙ ЛОКАЛЬНОГО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ РАСТВОРОВ ПРИ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДАХ

Рассматриваются вопросы локального термодинамического равновесия растворов при фазовых переходах в многолетнемерзлых горных породах. Предложен способ расчета понижения температуры замерзания раствора и с учетом взаимодействия в ней ионов растворенного вещества. Получен критерий существования утойчивости термодинамического равновесия раствора при фазовых переходах. ...