ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА И УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН
В работе представлены результаты исследования полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) и модифицированных углеродных волокон марки «Белум». Установлено, что введение 1 масс. % наполнителя способствует повышению деформационно-прочностных характеристик композитов: пре...
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
2023-12-01
|
| Series: | Ползуновский вестник |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/676 |
| _version_ | 1797359943297269760 |
|---|---|
| author | Александр Александрович Ушканов Надежда Николаевна Лазарева Айталина Алексеевна Охлопкова Андрей Петрович Васильев |
| author_facet | Александр Александрович Ушканов Надежда Николаевна Лазарева Айталина Алексеевна Охлопкова Андрей Петрович Васильев |
| author_sort | Александр Александрович Ушканов |
| collection | DOAJ |
| description | В работе представлены результаты исследования полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) и модифицированных углеродных волокон марки «Белум». Установлено, что введение 1 масс. % наполнителя способствует повышению деформационно-прочностных характеристик композитов: предела прочности при растяжении на 18 %, относительного удлинения при разрыве на 2 % и модуля упругости в 1,2 раза по сравнению с ненаполненным ПТФЭ. Результаты исследования на прочность при сжатии свидетельствуют, что введение армирующего наполнителя в целом положительно влияет на повышение прочности материала: при 5 % деформации на 50 %; при 10 % деформации на 41 %; при 25 % деформации на 38 %. Трибологическими исследованиями зарегистрировано, что износостойкость композитов увеличилась в 76 раз, при сохранении коэффициента трения на уровне исходного ПТФЭ. На микрофотографиях образцов, полученных методом сканирующей электронной микроскопии, наблюдается плотно прилегающие волокна на поверхности композитов, вероятно таким образом защищают материал от изнашивания. С целью оценки взаимодействия полимерной матрицы с наполнителем проведены исследования методом дифференциально-сканирующей калориметрии. Выявлено, что чем выше энтальпия плавления, тем более упорядоченная (кристаллическая) система и тем выше стойкость к износу |
| first_indexed | 2024-03-08T15:32:13Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-02bfb42ca5324dc4b68c3d328840721c |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2072-8921 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-03-08T15:32:13Z |
| publishDate | 2023-12-01 |
| publisher | Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова |
| record_format | Article |
| series | Ползуновский вестник |
| spelling | doaj.art-02bfb42ca5324dc4b68c3d328840721c2024-01-10T04:14:32ZengАлтайский государственный технический университет им. И.И. ПолзуноваПолзуновский вестник2072-89212023-12-01422322910.25712/ASTU.2072-8921.2023.04.028676ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА И УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОНАлександр Александрович Ушканов0https://orcid.org/0000-0001-5638-8399Надежда Николаевна Лазарева1https://orcid.org/0000-0001-5090-0793Айталина Алексеевна Охлопкова2https://orcid.org/0000-0003-0691-7066Андрей Петрович Васильев3https://orcid.org/0000-0001-7699-533XСеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваСеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваСеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваСеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваВ работе представлены результаты исследования полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) и модифицированных углеродных волокон марки «Белум». Установлено, что введение 1 масс. % наполнителя способствует повышению деформационно-прочностных характеристик композитов: предела прочности при растяжении на 18 %, относительного удлинения при разрыве на 2 % и модуля упругости в 1,2 раза по сравнению с ненаполненным ПТФЭ. Результаты исследования на прочность при сжатии свидетельствуют, что введение армирующего наполнителя в целом положительно влияет на повышение прочности материала: при 5 % деформации на 50 %; при 10 % деформации на 41 %; при 25 % деформации на 38 %. Трибологическими исследованиями зарегистрировано, что износостойкость композитов увеличилась в 76 раз, при сохранении коэффициента трения на уровне исходного ПТФЭ. На микрофотографиях образцов, полученных методом сканирующей электронной микроскопии, наблюдается плотно прилегающие волокна на поверхности композитов, вероятно таким образом защищают материал от изнашивания. С целью оценки взаимодействия полимерной матрицы с наполнителем проведены исследования методом дифференциально-сканирующей калориметрии. Выявлено, что чем выше энтальпия плавления, тем более упорядоченная (кристаллическая) система и тем выше стойкость к износуhttps://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/676политетрафторэтилен, углеродные волокна, полимерный композиционный материал, армату-ра, связующее, износостойкость, коэффициент трения, прочность. |
| spellingShingle | Александр Александрович Ушканов Надежда Николаевна Лазарева Айталина Алексеевна Охлопкова Андрей Петрович Васильев ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА И УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН Ползуновский вестник политетрафторэтилен, углеродные волокна, полимерный композиционный материал, армату-ра, связующее, износостойкость, коэффициент трения, прочность. |
| title | ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА И УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН |
| title_full | ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА И УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН |
| title_fullStr | ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА И УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН |
| title_full_unstemmed | ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА И УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН |
| title_short | ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА И УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН |
| title_sort | исследование полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена и углеродных волокон |
| topic | политетрафторэтилен, углеродные волокна, полимерный композиционный материал, армату-ра, связующее, износостойкость, коэффициент трения, прочность. |
| url | https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/676 |
| work_keys_str_mv | AT aleksandraleksandrovičuškanov issledovaniepolimernyhkompozicionnyhmaterialovnaosnovepolitetraftorétilenaiuglerodnyhvolokon AT nadeždanikolaevnalazareva issledovaniepolimernyhkompozicionnyhmaterialovnaosnovepolitetraftorétilenaiuglerodnyhvolokon AT ajtalinaalekseevnaohlopkova issledovaniepolimernyhkompozicionnyhmaterialovnaosnovepolitetraftorétilenaiuglerodnyhvolokon AT andrejpetrovičvasilʹev issledovaniepolimernyhkompozicionnyhmaterialovnaosnovepolitetraftorétilenaiuglerodnyhvolokon |