Технология позволила удешевить композиты, повысив их прочность на треть
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали технологию, позволяющую удешевить производство деталей для авиации и судостроения. За счет совместного применения пяти модификаторов прочность недорогих полимерных смол выросла на треть, а износ снизился в пять раз. Об этом сообщается на сайте министерства науки и высшего образования России.
В промышленности для создания композитных материалов широко используются полимерные смолы. Для авиации и судостроения традиционно применяют дорогие эпоксидные составы, тогда как более дешевые эфиры плохо выдерживают ударные нагрузки и активно впитывают влагу, что делает их непригодными для конструкций без серьезной доработки.
Ученые ПНИПУ впервые исследовали совместное воздействие существующих модификаторов на свойства смол. Они отобрали пять добавок, отвечающих за прочность, влагопоглощение, устойчивость к ударам, сохранение формы и износостойкость, и разработали рецептуру их смешения. Эксперименты моделировали реальные условия эксплуатации.
Анализ показал, что наилучшие результаты дали эпокси-винилэфирные составы. «При добавлении пяти модификаторов композит показал существенный прирост уровня свойств по всем показателям. <...> прочность материала выросла почти на треть, сопротивление ударам увеличилось в 2 раза, износ снизился примерно в 5 раз, а влагопоглощение – в 1,2–1,8 раза», – отметил аспирант кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ Алексей Полин.
Профессор Галина Шайдурова добавила, что по совокупности свойств полученный материал становится прямым конкурентом среднетемпературным эпоксидным смолам. При этом технология переработки остается простой, что делает новые составы пригодными для областей, где их раньше нельзя было использовать.
В ходе исследования ученые определили точные концентрации и порядок добавления модификаторов, при которых дешевые смолы достигают свойств, близких к эпоксидным. Ранее системных исследований по правильному сочетанию нескольких добавок не проводилось, так как при смешивании они могли мешать друг другу.
Новые составы можно использовать для создания корпусов катеров, кузовных деталей машин, лопастей ветрогенераторов, а также для емкостей и трубопроводов в химической промышленности и многого другого.
ПО ТЕМЕ
DIGITAL WORLD
Медиацентр БРИКС+