Исследование изменений микроструктуры и химического состава полиимидного углепластика после воздействия имитируемых эксплуатационных факторов

Проведены микроструктурные и ИК-спектроскопические исследования термостойкого углепластика марки ВКУ-61 на основе термореактивного полиимидного связующего и равнопрочной углеродной ткани после воздействия лабораторно имитируемых эксплуатационных факторов при повышенных температуре и влажности. На основании анализа и систематизации полученных результатов исследований установлены общие закономерности и особенности структурных изменений в углепластике в условиях контролируемых внешних эксплуатационных факторов.

1. Лаптев А. Б., Павлов М. Р. , Новиков А. А., Славин А. В. Современные тенденции развития испытаний материалов на стойкость к климатическим факторам (обзор). Часть 1. Испытания новых материалов // Труды ВИАМ. – 2021. – № 1 (95). – С. 114–122. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 20.05.2024). DOI: 10.18577/2307-6046-2021-0-1-114-122

2. Ст арцев В. О., Антипов В. В., Славин А. В., Горбовец М. А. Современные отечественные полимерные композиционные материалы для авиастроения (обзор) // Авиационные материалы и технологии. – 2023. – № 2 (71). Ст. 122–144. URL: http://www.journal.viam.ru (дата обращения 28.06.2024). DOI: 10.18577/2713-0193-2023-0-2-122-144

3. Михайлин Ю.А. Тепло-, термои огнестойкость полимерных материалов. – СПб.: Научные Основы и Технологии, 2011. – 416 с.

4. Yang S.Y. Advanced polyimide materials: synthesis, characterization, and applications. – Elsevier, 2018. – 498 p.

5. Каблов Е. Н., Лаптев А. Б., Прокопенко А. Н., Гуляев А. И. Релаксация полимерных композиционных материалов под длительным действием статической нагрузки и климата (обзор). Часть 1. Связующие // Авиационные материалы и технологии. – 2021. – № 4. Ст. 08. URL: http://www. journal.viam.ru (дата обращения 14.05.2024). DOI: 10.18577/2713-0193-2021-0-4-70-80

6. Ва левин Е. О., Ст арцев В. О., Зеленина И. В. Термическое старение, деградация поверхности и влагоперенос в углепластике марки ВКУ-3ТР // Труды ВИАМ. – 2020. – № 6–7. – С. 118–128. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 24.01.2022). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-067-118-128

7. Chatterjee B., Bhowmik S. Evolution of material selection in commercial aviation industry –a review // Sustainable Engineering Products and Manufacturing Technologies. – 2019. – P. 199–219. DOI: 10.1016/B978-0-12-816564-5.00009-8

8. Д еев И.С., Никишин Е.Ф., Куршев Е.В., Лонский С.Л. Исследование структуры и состава образцов углепластика КМУ-4л после 12 лет экспозиции на внешней поверхности международной космической станции. 2. Исследование микроструктуры и состава // Вопросы материаловедения. – 2015. – № 2 (82). – С. 76–85.

9. Ва левин Е. О. Влияние тепловлажностного воздействия на свойства термостойких полимерных композиционных материалов на основе фталонитрильной матрицы // Дис. … Канд. техн. наук. – М.: МАИ, 2018. – 130 с.

10. Са льников В. Г. , С т арцев О. В., Л еб е дев М. П., Копырин М. М., Вампи ров Ю. М. Влияние суточных и сезонных изменений относительной влажности и температуры на влагонасыщение углепластика в открытых климатических условиях // Все материалы. Энциклопедический справочник. – 2022. – № 5. – С. 2–10. DOI: 10.31044/1994-6260-2022-0-5-2-10

11. Д еев И. С., Куршев Е. В., Л онский С. Л. Влияние длительного климатического старения на микроструктуру поверхности эпоксидных углепластиков // Вопросы материаловедения. – 2018. – № 3 (95). С. 157–169.

12. Д еев И. С., Куршев Е. В., Лонский С. Л., Ком аров а О. А. Влияние длительного климатического старения на микроструктуру и характер разрушения в объеме эпоксидных углепластиков в условиях силового воздействия (изгиба и сжатия) // Вопросы материаловедения. – 2018. – № 4 (96) . – С. 170–184.

13. Д еев И. С., Добрянская О. А., Куршев Е. В. Влияние морской воды на микроструктуру и механические свойства углепластика в напряженном состоянии // Материаловедение. – 2012. – № 11. – С. 37–41.

14. Лаптев А. Б., Барботько С. Л., Николаев Е. В. Основные направления исследований сохраняемости свойств материалов под воздействием климатических и эксплуатационных факторов //Авиационные материалы и технологии. – 2017. – № S. – С. 547–561. DOI:10.18577/2071-9140-20170-S-547-561

15. Каблов Е. Н., Ст арцев 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:10.18577/2071-91402018-0-2-47-58

16. Вода в полимерах / С. Роуленд, И. Кунц мл., Ф. Стилинджер и др. – М.: Мир, 1984. – 555 с.

17. Ча лых А. Е. Диффузия в полимерных системах. – М.: Химия, 1987. – 312 с.

18. Д еев И. С., Кобец Л. П. Структурообразование в наполненных термореактивных полимерах // Коллоидный журнал. – 1999. – Т. 61, № 5. – С. 650–660.

19. Д еев И. С., Кобец Л. П. Микроструктура эпоксидных матриц // Механика композитных материалов. – 1986. – № 1. – С. 3–8.

20. Рыжонков Д. И., Л евина В. В., Д зид зигури Э. Л. Наноматериалы: Учеб. пособие. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. – 365 с.

21. Валуева М. И., Зеленина И. В., Начаркина А. В., Лонский С. Л. Влияние термовлажностного воздействия на структуру и свойства полиимидного углепластика // Вопросы материаловедения. – 2022. – № 2 (110) . – С. 90–101.

22. Musto P. , Ragosta G., Mensitieri G., Lavorgna M. On the molecular mechanism of H2O diffusion into polyimides: a vibration spectroscopy investigation // Macromolecules. – 2007. – V. 40. – Is. 26. – P. 9614–9627. DOI: 10.1021/ma071385+

23. Sharma H. N., Kroonblawd M. P. , Sun Y. , Glascoe E. A. Role of filler and its heterostructure on moisture sorption mechanism in polyimide film // Scientific reports. – 2018. – V. 8. – P. 16889. DOI: 10.1038/s41598-018-35181-1

24. 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 (34). – С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

25. 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.

26. Роль химии в создании материалов нового поколения для сложных технических систем // Тез. докл. ХХ Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. – Екатеринбург: УрО РАН, 2016. – С. 25–26.