ВПЛИВ МІКРОДОБАВОК НА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ ДЛЯ ЗАСОБІВ ВОДНОГО ТРАНСПОРТУ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.3(108).20443Ключові слова:
епоксидні композити, наповнювач, адгезійна міцність, механічні властивості, ударна в’язкість, транспорт, полімерАнотація
У роботі досліджено вплив мікродисперсної титано-алюмінієвої шихти, синтезованої високовольтним електроіскровим методом, на адгезійні та механічні властивості епоксидних композитів. Встановлено оптимальні концентрації наповнювача, що забезпечують значне покращення експлуатаційних характеристик матеріалів.
Встановлено, що введення 0,04 мас.% мікродисперсної шихти забезпечує максимальне покращення властивостей композиту: адгезійна міцність при відриві зростає на 53%, адгезійна міцність при зсуві підвищується на 27%, рівень залишкових напружень збільшується на 33%. Такі показники свідчать про формування міцних міжфазних зв’язків між наповнювачем і матрицею, що суттєво підвищує міцність зчеплення композиту з металевою основою.
Також виявлено покращення механічних характеристик епоксикомпозиту при уведенні наповнювача за вмісту 0,2…0,5 мас.%. Виявлено зростання руйнівних напружень на 40…56%, підвищення ударної в’язкості на 33…40% і стабільність модуля пружності (без суттєвих змін). Це свідчить про те, що даний діапазон концентрацій дозволяє досягти оптимального співвідношення міцності, ударної стійкості та пружних характеристик отриманих матеріалів.
Отримані результати підтверджують ефективність використання мікродисперсної шихти для модифікації епоксидних композитів. Встановлено, що точне дозування наповнювача дозволяє керувати властивостями матеріалу, забезпечуючи високі експлуатаційні показники.
Отримані результати мають важливе значення для промислового застосування модифікованих епоксидних композитів. Особливу увагу варто звернути на наступні аспекти. Процес введення мікродисперсної шихти не вимагає складного обладнання, а метод формування дозволяє точно контролювати концентрацію наповнювача. З економічної точки зору слід констатувати, що використання оптимальних концентрацій (0,04…0,5 мас.%) мінімізує витрати на наповнювач, а це передбачає зниження витрат на експлуатацію та обслуговування засобів транспорту.
Посилання
Hyoun, Cho Soo, Scott, R., Paul, V. Braun: Self-healing polymer coatings. Advanced Materials. 21 (6), 645-649 (2009).
Shaffer, E.O., McGarry, F.J., Hoang, Lan: Designing reliable polymer coatings. Polymer Engineering & Science. 36 (18), 2375-2381 (1996).
Zhou, C., Lu, X., Xin, Z., Liu, J., Zhang, Y.: Hydrophobic benzoxazine-cured epoxy coatings for corrosion protection. Prog. Org. Coat. 76, 1178-1183 (2013).
Verma, S., Mohanty, S., Nayak, S.: A review on protective polymeric coatings for marine applications. Journal of coatings technology and research. 16, 307-338 (2019).
Abass, A.: Olajire Recent advances on organic coating system technologies for corrosion protection of offshore metallic structures. Journal of Molecular Liquids. 269, 572-606 (2018).
Smith, C., Siewert, T., Mishra, B., Olson, D., Lassiegne, A.: Coatings for Corrosion Protection. Offshore Oil and Gas Operation Facilities. 334 (2004).
Guan, S.: New challenges and developments in pipeline coatings. North American Pipelines. 30-33 (2010).
Стухляк, П.Д., Букетов, А.В., Добротвор, І.Г.: Епоксикомпозитні матеріали, модифіковані енергетичними полями. Збруч, Тернопіль (2008).
Стухляк, П.Д., Букетов, А.В.: Епоксикомпозитні мате¬ріа¬ли, модифі¬ко¬ва¬ні ультрафіолетовим опроміненням. Збруч, Тернопіль (2009).
Buketov, A., Smetankin, S., Maruschak, P., Yurenin, K., Sapronov, O., Matvyev, V., Menou A.: New black-filled epoxy coatings for repairing surface of equipment of marine ships. Transport. 35 (6), 679-690 (2020).
Sizonenko, O., Baglyuk, G., Torpakov, A. and other.: Variation in the particle size of Fe–Ti–B4C powders induced by high-voltage electrical discharge. Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 51 (3), 129-136 (2012).
Syzonenko, O., Sheregii, E., Prokhorenko, S. and other. Method of preparation of blend for aluminium matrix. Composites by high voltage electric discharge. Machines. Technologies. Materials. 11 (4), 171-173 (2017).
