сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Определение метода испытаний на сжатие высокотемпературных углепластиков
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2020-103-3-103-113
Аннотация
Представлены результаты испытаний образцов углепластика ВС-51/ВТкУ-2.200 на прочность при сжатии при повышенных температурах по различным стандартам, и проведен анализ полученных результатов. Углепластик показал высокую теплостойкость и сохранение прочности. Оценка влияния толщины образцов и размера рабочей зоны при испытаниях позволила подобрать стандарт, технологическую оснастку и параметры испытаний образцов высокотемпературных углепластиков на сжатие. Углепластик ВС-51/ВТкУ-2.200 представляет интерес для использования в деталях авиационных конструкций с повышенными требованиями к теплостойкости.
Ключевые слова
полимерные композиционные материалы,
высокотемпературные углепластики,
методы исследований,
прочность при сжатии
При поддержке: Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 13 «Полимерные композиционные материалы» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»).
Об авторах
С. И. Войнов
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
Россия
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
И. В. Зеленина
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
Россия
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
М. И. Валуева
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия
Россия
канд. техн. наук
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
И. Н. Гуляев
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия
Россия
канд. техн. наук
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
Список литературы
1. Каблов Е. Н. Современные материалы – основа инновационной модернизации России // Металлы Евразии. – 2012. – №3. – С. 10–15.
2. Каблов Е. Н. Материалы нового поколения – основа инноваций, технологического лидерства и национальной безопасности России // Интеллект и технологии. – 2016. – № 2 (14) . – С. 16–21.
3. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. – 2015. – № 1. – С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
4. Kablov E. N. Materials and chemical technologies for aircraft engineering // Herald of the Russian Academy of Sciences. – 2012. – Т. 82, N 3. – С. 158–167.
5. Раскутин А. Е. Конструкционные углепластики на основе новых связующих расплавного типа и тканей Porcher // Новости материаловедения. Наука и техника: электрон. науч.-техн. журн. 2013. – №5. – С. 1–10. URL: http://www.materialsnews.ru (дата обращения 29.01.2019).
6. Каблов Е. Н. Материалы и технологии ВИАМ для «Авиадвигателя» // Пермские авиационные двигатели. – 2014. – № 31. – С. 43–47.
7. Гуляев И. Н., Власенко Ф. С., Зеленина И. В., Раскутин А. Е. Направления развития термостойких углепластиков на основе полиимидных и гетероциклических полимеров // Труды ВИАМ. – 2014. – № 1. Ст. 04. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 05.02.2020). DOI 10.18577/23076046-2014-0-1-4-4.
8. Светличный В. М., Кудрявцев В. В. Полиимиды и проблема создания современных конструкционных композиционных материалов // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. – 2003. Т. 45, № 6. – С. 984–1036.
9. Раскутин А. Е., Давыдова И. Ф., Мухаметов Р. Р., Минаков В. Т. Новое термостойкое связующее для стекло- и углепластиков // Клеи. Герметики. Технологии. – 2007. – № 11. – С 20–23.
10. Кузнецов А. А., Семенова Г. К. Перспективные высокотемпературные термореактивные связующие для полимерных композиционных материалов // Российский химический журнал. – 2009. Т. LIII, № 4. – С. 86–96.
11. Зеленина И. В., Гуляев И. Н., Кучеровский А. И., Мухаметов Р. Р. Термостойкие углепластики для рабочего колеса центробежного компрессора // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2016. – № 2. Ст.08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 05.02.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-2-8-2.
12. Михайлин Ю. А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы. – СПб.: Профессия, 2006. – C. 624.
13. Михайлин Ю. А. Тепло-, термо- и огнестойкость полимерных материалов. – СПб.: Научные основы и технологии, 2011. – C. 416.
14. Валуева М. И., Зеленина И. В., Жаринов М. А., Ахмадиева К. Р. Мировой рынок высокотемпературных полиимидных углепластиков (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2019. – № 12. Ст.08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 05.02.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-12-67-79.
15. Жаринов М. А., Шимкин А. А., Ахмадиева К. Р., Зеленина И. В. Особенности и свойства расплавного полиимидного связующего полимеризационного типа // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2018. – № 12. Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 05.02.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-12-46-53.
16. Адамов А. А., Лаптев М. Ю., Горшкова Е. Г. Анализ отечественной и зарубежной нормативной базы по механическим испытаниям полимерных композиционных материалов// Конструкции из композиционных материалов. – 2012. – №2. – С. 72–77.
17. Мельников Д. А., Ильичев А. В., Вавилова М. И. Сравнение стандартов для проведения механических испытаний стеклопластиков на сжатие // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2017. – № 3. – С. 55–64. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 05.02.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2017-0-3-6-6.
18. Губский Д. В. Методы экспериментальных исследований физико-механических свойств полимерных композиционных материалов // Проблемы современной науки и образования. – 2016. № 20(62). – С. 25–29.
19. Шершак П. В. Особенности национальной стандартизации методов испытаний полимерных композиционных материалов // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. – 2019. – № 2. С. 77-88. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 05.02.2020). DOI: 10.18577/2307-60462019-0-2-77-88.
20. Ильичев А. В., Раскутин А. Е., Гуляев И. Н. Сравнение геометрических размеров образцов ПКМ, используемых в международных стандартах ASTM и отечественных ГОСТ // Новости материаловедения. Наука и техника. – 2015. – № 4. – С. 33–42.
21. ГОСТ 25.602–80 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах.
22. ASTM D 3410/D 3410M–08. Standard Test Method for Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Materials with Unsupported Gage Section by Shear Loading.
23. ASTM D 6641/D 6641М–09 Standard Test Method for Determining the Compressive Properties of Polymer Matrix Composite Laminates Using a Combined Loading Compression (CLC) Test Fixture.
24. ГОСТ Р 56812–2015 Композиты полимерные. Метод определения механических характеристик при комбинированной сжимающей нагрузке.
25. ГОСТ 33519–2015 Композиты полимерные. Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах.
26. Nisitani H.; Kim Y.-H.; Goto H.; Nishitani H. Effects of gage length and stress concentration on the compressive strength of a unidirectional CFRP // Engineering Fracture Mechanics. – 1994. – V. 49, № 6. – С. 953–961.
27. Савицкий Р. С., Вешкин Е. А. Влияние механической обработки образцов при порезке на испытания композитов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2017. Т. 19, № 4(2). – С. 214–219.
28. Каблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № S. – С. 7–17.
Рецензия
Для цитирования:
Войнов С.И., Зеленина И.В., Валуева М.И., Гуляев И.Н. Определение метода испытаний на сжатие высокотемпературных углепластиков. Вопросы материаловедения. 2020;(3(103)):103-113. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2020-103-3-103-113
For citation:
Voinov S.I., Zelenina I.V., Valueva M.I., Gulyaev I.N. Determination of the compression test method for high temperature-resistant carbon fiber reinforced plastics. Voprosy Materialovedeniya. 2020;(3(103)):103-113. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2020-103-3-103-113
Просмотров:
378
Послать статью по эл. почте 