сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Обзор полимерных композиционных материалов и технологий, перспективных для применения при изготовлении спортивного инвентаря
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2023-116-4-119-132
Аннотация
Представлен обзор научно-технической литературы (периодические издания, патенты на изобретения), посвященной созданию изделий для спортивной отрасли из полимерных композиционных материалов. Рассмотрены технологии и технические решения, применяемые для достижения поставленных задач, преимущества и недостатки использования методов. Показано, что применение современных достижений материаловедения – нового поколения материалов и передовых технологий может способствовать достижению высоких спортивных результатов.
Ключевые слова
полимерные композиционные материалы,
ПКМ,
армирующие наполнители,
индустрия спорта,
технологии,
технические решения
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») [49–51]. Работа выполнена при поддержке ЦКП «Климатические испытания» НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ.
Об авторах
О. Н. Клименко
НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ
Россия
Россия
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
М. И. Валуева
НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ
Россия
Россия
канд. техн. наук
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
Список литературы
1. Спорт: новые рекорды и спортивные победы [электрон. ресурс]. UMATEX. URL: https://umatex.com/applications/sport/ (дата обращения 23.10.2020).
2. Бондалетова Л. И., Бондалетов В. Г. Полимерные композиционные материалы. Ч. 1: Уч. пособие. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – С. 7–8.
3. Пат. РФ 2472559. № 2010108680/12. Усовершенствованная конструкция спортивной клюшки. Заявл. 21.08.2008; опубл. 20.01.2013 // Бюл. № 27.
4. Пат. US 5303916. № 954156. Hockey stick shaf. Заявл. 30.09.1992; опубл. 19.04.1994.
5. Пат. РФ 2113877. № 96110292/12. Теннисная ракетка. Заявл. 22.08.1995; опубл. 27.06.1998.
6. Пат. РФ 2509651С1. № 2013107517/05. Препрег, армированный волокнами композитный материал и способ производства препрега. Заявл. 20.07.2011; опубл. 20.03.2014 // Бюл. № 8.
7. Пат. РФ 175244U1. № 2017117041U. Кий бильярдный. Заявл. 16.05.2017; опубл. 28.11.2017.
8. Клименко О. Н., Валуева М. И., Рыбникова А. Н. Полимерные и полимерные композиционные материалы в спорте (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2020. – № 10, ст. 09. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 23.10.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-10-81-89.
9. Пат. РФ 2095110С1. № 93019928/12. Коньки. Заявл. 16.04.1993; опубл. 10.11.1997.
10. Пат. РФ 187059. № 2018121639. Лыжа с нагревом скользящей поверхности. Заявл. 14.06.2018; опубл. 15.02.2019 // Бюл. № 5.
11. Пат. РФ 2423235. № 2008101536/05. Способ выполнения упрочнения для композитного материала с переменным профилем прочности, упрочнение, полученное указанным способом. Заявл. 15.06.2006; опубл. 10.07.2011 // Бюл. № 19.
12. Пат. РФ 212992U1. № 2022102915. Доска для вейксерфинга. Заявл. 07.02.2022; опубл. 17.08.2022 // Бюл. № 23.
13. Спортивный инвентарь [электрон. ресурс]. Neva Technology. URL: https://zundtec.ru/index.php/reshen/komp/sportivnyj-inventar (дата обращения 23.10.2020).
14. Пат. РФ 2452649. № 2011105881/1.1 Рама велосипеда. Заявл. 17.02.2011; опубл. 10.06.2012 // Бюл. № 16.
15. Пат. РФ 2062727С1. № 93006175/28. Беговая качалка. Заявл. 02.02.1993; опубл. 27.06.1996.
16. Пат. РФ 22885U1. № 2001134758/20U. Гимнастический трамплин. Заявл. 25.12.2001; опубл. 10.05.2002.
17. Пат. РФ 22886U1. № 2001134759/20U. Конь гимнастический. Заявл. 25.12.2001; опубл. 10.05.2002.
18. Пат. РФ 2050879С1. № 92012699/12. Спортивный шест для прыжков в высоту и полимерный композиционный материал для его изготовления. Заявл. 17.12.1992; опубл. 27.12.1995.
19. Шелемет Н. Ю., Чуйков А. С. Композиционные материалы для облегчения конструкции спортивного инвентаря [электрон. ресурс]. URL: https://elib.belstu.by/bitstream/123456789/56549/1/ (дата обращения 23.06.2023).
20. Основные технологические процессы формообразования изделий из ПКМ [электрон. ресурс]. Helpiks.org. URL: https://helpiks.org/6-33409.html (дата обращения 23.10.2020).
21. Пат. РФ 218.016.15Е9. № 0002635137. Способ изготовления клюшки из полимерных композиционных материалов. Заявл. 09.11.2017; опубл. 20.01.2018.
22. Методы производства углепластиков [электрон. ресурс]. Graphite PRO. URL: http://graphitepro.ru/technology/карбон/ (дата обращения 23.10.2020).
23. Особенности и преимущества карбона. Его недостатки и способы имитации [электрон. ресурс]. URL:https://sk-arsenal.ru/osobennosti-i-preimushchestva-karbona-ego-nedostatki-i-sposoby.html.
24. Пат. РФ 2718831. № 2019132095. Эпоксидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из него. Заявл. 10.10.2019; опубл. 14.04.2020 // Бюл. № 11.
25. Пат. РФ 2307136. № 2006106374/04. Эпоксидное связующее, препрег на его основе и изделие, выполненное из препрега. Заявл. 01.03.2006; опубл. 27.09.2007 // Бюл. № 27.
26. Мухаметов Р. Р., Ахмадиева К. Р., Чурсова Л. В., Коган Д. И. Новые полимерные связующие для перспективных методов изготовления конструкционных волокнистых ПКМ // Авиационные материалы и технологии. – 2011. – № 2. – С. 38–42.
27. Пат. РФ 2372960. № 2006134050/12. Спортивная рукоятка с усиленной защитой от ударов и способ ее изготовления. Заявл. 25.02.2005; опубл. 20.11.2009 // Бюл. № 32.
28. Колосова А. С., Сокольская М. К., Виткалова И. А., Торлова А. С., Пикалов Е. С. Современные полимерные композиционные материалы и их применение // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – Вып. 5 (Ч. 1). – С. 245–256.
29. Инжекционное литье. Рoly-industry.com. URL: https://poly-industry.com/technology/injectionmoulding/ (дата обращения 23.10.2020).
30. Пултрузия. MPlast.by. URL: https://https://mplast.by/encyklopedia/pultruziya/ (дата обращения 23.10.2020).
31. Пат. US 4086115; № 622877. Method of making a hockey stick. Опубл. 25.04.1978.
32. Павловский К. А., Серкова Е. А., Мельников Д. А., Гуняева А. Е. Производство изделий из полимерных композиционных материалов методом пултрузии для гражданских отраслей промышленности // Вопросы материаловедения. – 2017. – № 4. – С. 81–89.
33. Каблов Е. Н., Семенова Л. В., Петрова Г. Н., Ларионов С. А., Перфилова Д. Н. Полимерные композиционные материалы на термопластичной матрице // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2016. – Т. 59, № 10. – С. 61–71 (дата обращения 23.10.2020).
34. Донецкий К. И., Хрульков А. В., Коган Д. И., Белинис П. Г., Лукьяненко Ю. В. Применение объемно-армирующих преформ при изготовлении изделий из ПКМ // Авиационные материалы и технологии. – 2013. – № 1. – С. 35–39.
35. Каблов Е. Н., Кондрашов С. В., Юрков Г. Ю. Перспективы использования углеродсодержащих наночастиц в связующих для полимерных композиционных материалов // Российские нанотехнологии. – 2013. – Т. 8, № 3–4. – С. 24–42.
36. Душин М. И., Хрульков А. В., Мухаметов Р. Р., Чурсова Л. В. Особенности изготовления изделий из ПКМ методом пропитки под давлением // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № 1. – С. 18–26.
37. Пат. WO 99/36462. № РСТ/US99/00898. Low-Toxity, high-temperature polyimides. Опубл. 22.07.1999.
38. Пат. US 6359107. № 09/575,826. Composition of and method for making high performance resins for infusion and transfer molding processes. Заявл. 18.05.2000; опубл. 19.03.2002.
39. Постнова М. В., Постнов В. И. Опыт развития безавтоклавных методов формования ПКМ // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2014. – № 4, ст.06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 23.10.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-4-6-6.
40. Власенко Ф. С., Раскутин А. Е., Донецкий К. И. Применение плетеных преформ для полимерных композиционных материалов в гражданских отраслях промышленности (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2015. – № 1, ст.05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 23.10.2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-1-5-5.
41. Перепелкин К. Е. Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты. – СПб.: Научные основы и технологии, 2009. – 380 с.
42. High Tech Hockey Stick [электрон. ресурс]. A&P Technology Inc. URL: https://www.braider.com/ (дата обращения 23.10.2020).
43. JEC Innovation Awards Program 2012: Innovation awards winners // JEC Composite Magazine. – 2012. – N 71. – P. 51.
44. Пат. EA 0098901B1. № PCT/US2005/011171. Support system for a single or multi-piece hollow object. Заявл. 01.04.2004; опубл. 28.04.2008.
45. Пат. РФ 2550447. № 2013137937/02. Способ ремонта полого предмета в виде черенка хоккейной клюшки. Заявл. 13.08.2013; опубл. 10.05.2015 // Бюл. № 7.
46. Сидорина А. И., Сафронов А. М., Куцевич К. Е., Клименко О. Н. Углеродные ткани для изделий авиационной техники // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2020. – № 12, ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 20.06.2023). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-12-47-58.
47. Сидорина А. И., Сафронов А. М. Разработка технологий изготовления углеродных тканей с высокой поверхностной плотностью // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2020. – № 6–7, ст. 08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 20.06.2023). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-67-72-80.
48. Гуняева А. Г., Сидорина А. И., Клименко О. Н. Полимерный композиционный материал на основе гибридного металлоуглеродного армирующего наполнителя: свойства и применение // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2020. – № 10, ст. 04. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 20.06.2023). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-10-30-39.
49. 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.
50. Каблов Е. Н. Композиты: сегодня и завтра // Металлы Евразии. – 2015. – № 1. – С. 36–39.
51. Каблов Е. Н., Старцев В. О. Системный анализ влияния климата на механические свойства полимерных композиционных материалов по данным отечественных и зарубежных источников (обзор) // Авиационные материалы и технологии. – 2018. – № 2. – С. 47–58. DOI: 10.18577/2071-9140-2018-0-2-47-58.
Рецензия
Для цитирования:
Клименко О.Н., Валуева М.И. Обзор полимерных композиционных материалов и технологий, перспективных для применения при изготовлении спортивного инвентаря. Вопросы материаловедения. 2023;(4(116)):119-132. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2023-116-4-119-132
For citation:
Klimenko O.N., Valueva M.I. Polymer composite materials and technologies used in sports industry: a review. Voprosy Materialovedeniya. 2023;(4(116)):119-132. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2023-116-4-119-132
Просмотров:
263
Послать статью по эл. почте 