Preview

Вопросы материаловедения

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Исследование влияния ионно-плазменной обработки на свойства поверхности армирующих наполнителей

https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-107-3-136-149

Аннотация

Представлены результаты исследования гидрофильных свойств стеклянных нитей марки ВМПС-10 84×4 и углеродных жгутов марки SYT-49S 12K. Установлено, что краевой угол смачивания стеклянных и углеродных волокон, уменьшающийся после ионно-плазменной обработки, возвращается к исходным значениям в течение 8 сут. Значения капиллярности волокон обоих типов необратимо увеличиваются, но для углеродных волокон наблюдается более значительное изменение данного параметра. В ходе исследования микроструктуры поверхности волокон наполнителей до и после обработки установлено, что все образцы равномерно покрыты пленкой активного замасливателя с микродисперсной структурой, однако для стеклянных волокон размер частиц аппрета в ходе обработки увеличивается, а для углеродных волокон – уменьшается. Также были проведены теплофизические исследования исследуемых армирующих наполнителей и было установлено, что в ходе ионно-плазменной модификации протекает эрозия пленки аппрета.

Об авторах

Е. Д. Колпачков
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия

канд. техн. наук

105005, Москва, ул. Радио, д. 17



П. С. Мараховский
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия

д-р техн. наук

105005, Москва, ул. Радио, д. 17



А. П. Петрова
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия

105005, Москва, ул. Радио, д. 17



П. А. Щур
ФГАОУ ВО «Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет»)
Россия

125993, Москва, Волоколамское шоссе, д. 4



С. Л. Лонский
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия

105005, Москва, ул. Радио, д. 17



И. Ю. Черняева
ФГАОУ ВО «Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет»)
Россия

канд. техн. наук

125993, Москва, Волоколамское шоссе, д. 4



А. В. Шведов
ФГАОУ ВО «Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет»)
Россия

125993, Москва, Волоколамское шоссе, д. 4



Список литературы

1. Башаров Е. А., Вагин А. Ю. Анализ применения композиционных материалов в конструкции планеров вертолетов // Труды МАИ. – 2017. – № 92. – С. 1–33.

2. Бузник В. М., Каблов Е. Н. Арктическое материаловедение. – Томск: ИД Томского государственного университета. – 2018. – 44 с.

3. Каблов Е. Н. Современные материалы – основа инновационной модернизации России // Металлы Евразии. – 2012. – № 3. – С. 10–15.

4. Каблов Е. Н. Материалы и химические технологии для авиационной техники // Вестник Российской академии наук. – 2012. – № 6. – С. 520–530.

5. Липатов Ю. С. Межфазные явления в полимерах. – Киев: Наук. Думка, 1980. – 259 с.

6. Гуляев А. И. Измерение адгезионной прочности «волокно–матрица» с применением наноиндентирования (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2019. – № 3 Ст.75. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 02.06.2021). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-3-68-78.

7. Гуляев А. И., Медведев П. Н., Сбитнева С. В., Петров А. А. Экспериментальное исследование по оценке адгезионной прочности «волокно–матрица» в углепластиках на основе эпоксидного связующего, модифицированного полисульфоном // Авиационные материалы и технологии. 2019. – № 4. С. 80–86. DOI: 10.18577/2071-9140-2019-0-4-80-86.

8. Кудрявцева А. Н., Терехов И. В., Гуревич Я. М., Григорьева К.Н. Модификация эпоксидных связующих для ПКМ резорцином // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. – 2019. № 2. Ст.04 URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 02.06.2021). DOI: 10.18577/2307-6046-20190-2-35-42.

9. Котомин С. В. Оценка адгезионной прочности связи волокно – термопластичная матрица методом петли // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2015. – №12 (48) . – С. 1–10. URL: https://cyberleninka.ru (дата обращения: 13.03.2021).

10. Богданова Ю. Г. Адгезия и ее роль в обеспечении прочности полимерных композитов // Учебное пособие для студентов по специальности «Композиционные наноматериалы». – М.: МГУ, 2010. – 68 с.

11. Курносов А. О., Вавилова М. И., Мельников Д. А. Технологии производства стеклянных наполнителей и исследование влияния аппретирующего вещества на физико-механические характеристики стеклопластиков // Авиационные материалы и технологии. – 2018. – № 1. – С. 64–70. DOI: 10.18577/2071-9140-2018-0-1-64-70.

12. Тихомиров А. С., Сорокина Н. Е., Авдеев В. В. Модифицирование поверхности углеродного волокна растворами азотной кислоты // Неорганические материалы. – 2011. – № 6 (47). С. 684–688.

13. Li J., Sun F. F. The effect of nitric acid oxidization treatment on the interface of carbon fiberreinforced thermoplastic polystyrene composite // Polym.-Plast. Technol. and Eng. – 2009. – N 7 (48). – P. 711–715.

14. Vinke P., Vander Eijk M., Verbree M., Voskamp A. F., Van Bekkum H. Modification of the surfaces of a gas activated carbon and a chemically activated carbon with nitric acid, hypochlorite and ammonia // Carbon. – 1994. – V. 32, N 4. – P. 675–686.

15. Moreno-Castilla С., Ferro-Garcia М. А., Joly J. P., Bautista-Toledo I., CarrascoMarin F., Rivera-Utrilla J. Activated сarbon surface modifications by nitric acid, hydrogen peroxide and ammonium peroxydisulfate treatments // Langmuir. – 1995. – V. 11, N 11. – P. 4386–4392.

16. Сергеева Е. А. Ибатуллина А. Р. Изменение поверхностных и физико-механических свойств арамидных волокон, модифицированных потоком плазмы высокочастотного емкостного разряда пониженного давления // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – № 4. С. 63–66.

17. Гарифуллин А. Р. Исследование свойств углеродных волокон, модифицированных высокочастотным емкостным разрядом // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. № 18. – С. 32–34.

18. Гарифуллин А. Р., Абдуллин И. Ш. Плазменная гидрофилизация углеродной ленты для создания композиционных материалов с повышенными прочностными характеристиками // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – № 17. – С. 101–102.

19. Гарифуллин А. Р., Абдуллин И. Ш., Скидченко Е. А. Исследование плазменного воздействия на прочность соединения углеродного волокна с эпоксидной матрицей при получении композиционных материалов // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – № 21. С. 69–70. URL: https://cyberleninka.ru (дата обращения: 13.03.2021).


Рецензия

Для цитирования:


Колпачков Е.Д., Мараховский П.С., Петрова А.П., Щур П.А., Лонский С.Л., Черняева И.Ю., Шведов А.В. Исследование влияния ионно-плазменной обработки на свойства поверхности армирующих наполнителей. Вопросы материаловедения. 2021;(3(107)):136-149. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-107-3-136-149

For citation:


Kolpachkov E.D., Marakhovsky P.S., Petrova A.P., Shchur P.A., Lonsky S.L., Chernyaeva I.Yu., Shvedov A.V. On the influence of ion-plasma treatment on the surface properties of reinforcing fillers. Voprosy Materialovedeniya. 2021;(3(107)):136-149. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-107-3-136-149

Просмотров: 272


ISSN 1994-6716 (Print)