Классификация по типам структуры и эксплуатационные характеристики дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов

Содержание

Обозначения и сокращения 6

1. Литературный обзор 11

1.1 Дисперсные наполнители для композиционных материалов 11

1.2. Минеральные наполнители 12

1.3 Матрицы для полимерных композиционных материалов 13

1.3.1 Металлические матрицы 13

1.3.2 Полимерные матрицы 14

1.3.3 Сравнение термореактивных и термопластичных полимерных матриц 16

1.4 Классификация и особенности свойств полимерных композиционных материалов. 17

1.4.1 Недостатки полимерных композиционных материалов. 18

1.4.2 Факторы, приводящие к улучшению свойств полимерного композиционного материала 20

1.5 Влияние фазовой структуры полимерного композиционного материала на его свойства. 24

1.5.1 Содержание наполнителя в ПКМ 24

1.5.2 Межфазное взаимодействие 25

.5.2 Агенты сочетания двух разнородных фаз. 28

1.6 Обобщенная модель дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов 29

1.7 Расчет составов дисперсных наполненных полимерных композиционных материалов 30

1.8 Применение полимерных композиционных материалов 31

2. Экспериментальная часть 33

2.1. Использованные материалы 33

2.2. Методы исследования 33

2.2.1 Определение параметра максимального содержания наполнителя по насыпной и истиной плотности 33

2.2.2 Определение максимальной доли наполнителя по кривым уплотнения 35

2.2.4 Метод трех концентраций 36

2.2.5 Метод обмера и взвешивания (ГОСТ 15139-69) 37

2.2.6 Метод гидростатического взвешивания (ГОСТ 15139-69) 38

2.2.7 Метод определения усадки (ГОСТ 8616-80) 39

2.2.8 Метод испытания на растяжение (ГОСТ 11262-2017) 39

3.Результаты и обсуждение 42

3.1 Определение максимального содержания SIKRON SF 800 42

3.5 Определение плотности полимерного композиционного материала методом гидростатического взвешиванием 43

3.6 Исследование физико-механических свойств дисперсно-наполненных полимерных композиций 44

4. Экономическая часть 49

4.1 Организация и планирование работ по теме 49

4.1.1.  Организация работ 49

4.1.2. График проведения работ: 50

4.2.  Расчёт стоимости проведения работ 51

4.2.1 Статья 1 «Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты» 51

4.2.2 Статья 2 «Специальное оборудование» 52

4.2.3 Статья 3 «Основная заработная плата» 52

4.2.4 Статья 4 «Дополнительная заработная плата» 53

4.2.5 Статья 5 «Страховые отчисления» 53

4.2.6 Статья 6 «Командировочные расходы» 53

4.2.7 Статья 7 «Контрагентские услуги» 53

4.2.8 Статья 8 «Накладные расходы» 54

4.2.9 Статья 9 «Прочие расходы» 54

4.2.10 Полная себестоимость проекта 54

Список литературы 57

Список литературы

Волченкова, А. А. Виды дисперсных наполнителей для создания деталей машин из полимерных композиционных материалов / А. А. Волченкова // Новые материалы и технологии в машиностроении. – 2020. – № 32. – С. 58-61.
Валуйских, Я. Е. Наполненные композиционные материалы на основе эпоксидной смолы / Я. Е. Валуйских // Международная научно-техническая конференция молодых ученых, Белгород, 25–27 мая 2020 года. – Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 2020. – С. 7047-7051.
Колосова А.С., Сокольская М.К., Виткалова И.А., Торлова А.С., Пикалов Е.С. Наполнители для современных полимерных композиционных материалов. /Фундаментальные исследования №10-2017
Классификация и виды наполнителей [Электронный ресурс] / SammaS – Сам мастер! Все о стекломатериалах: сайт – URL: http://sammas.ru/spravochnik-materialov/napolniteli/klassifikatsiya-i-vidy.html (дата обращения: 02.02.2022)
Бондалетова Л.И., Бондалетов В.Г. Полимерные композиционные материалы (часть 1) [Текст]: учебное пособие / Л.И. Бондалетова, В.Г. Бондалетов. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 118 с.
Волков Г.М. Машиностроительные материалы нового поколения [Текст]. - Инфра-М, 2020.-319с
Введение в композиционные материалы. [Электронный ресурс]/ сайт – URL: http://www.detalmach.ru/composit2.htm (дата обращения: 01.04.2022)
Галяутдинов, Р. Р. Сравнение технологий производства полиэтилена низкой плотности / Р. Р. Галяутдинов // Международный студенческий научный вестник. – 2020. – № 3. – С. 19.
Лосев И.П., Тростянская Е.Б. Химия синтетических полимеров [Текст] 3-е изд. - Москва, Химия, 1971. – 577 с.
Современные полимерные композиционные материалы и их применение / А. С. Колосова, М. К. Сокольская, И. А. Виткалова [и др.] // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – № 5-1. – С. 245-256.
Адаменко, Н. А. Полимерные композиционные материалы: Учебно-методическое пособие/ Н. А. Адаме

Изменение надмолекулярной структуры в зоне контакта с частицей вызывает некоторое изменение структуры и в более удаленных слоях. Это характерно для аморфных полимеров. Данный эффект может создавать слои толщиной в десятки и сотни нанометров.
От числа частиц в единице объема зависит и расстояние между ними. Чем больше частиц в единице объема, тем больше объемная доля наполнителя в полимере и тем меньше размер частиц.
Из этого следует, что протяженные межфазные структуры могут перекрываться при низком содержании наполнителя. Это значит, что данная измененная межфазная структура становится характерной для всего объема.
К изменению надмолекулярной структуры приводит также охлаждение, в процессе которого возникают термические напряжения в полимерном композиционном материале.
В особенности это характерно для ударопрочных пластмасс м ударопрочного полистирола.