сотрудник с 01.01.2022 по настоящее время
Казань, Республика Татарстан, Россия
сотрудник с 01.01.2005 по настоящее время
Казань, Республика Татарстан, Россия
сотрудник
Казань, Республика Татарстан, Россия
В статье представлены результаты экспериментальных исследований влияния потока низкоэнергетических ионов на физические свойства углеродных волокон и тканей с целью повышения их адгезионного взаимодействия с полимерной материей при создании композиционных материалов. Определены режимы модификации углеволоконных материалов, позволяющие увеличить смачиваемость полимерной матрицей на 23-70%, повысить капиллярность до 170%, при этом снизить краевой угол смачивания на 21-40%. Также у модифицированных образцов увеличивается удельная поверхность: до 76% для углеродных тканей, до 184% для углеродных волокон. Выявлена продолжительность сохранения эффекта модификации: в течение 90 дней у углеродных волокон наблюдается снижение капиллярности всего на 10-12 %. Методом микроскопического анализа установлено, что модификация в выбранных режимах не оказывает заметного влияния на геометрические размеры углеволоконных материалов. По результатам проведенных исследований модифицированные углеволоконные материалы рекомендованы в качестве армирующих наполнителей для получения композиционных материалов с повышенными механическими характеристиками.
волокна, ткань, поток, ионы, смачиваемость, капиллярность, удельная поверхность
1. Современные отечественные полимерные композиционные материалы для авиастроения (обзор) / В. О. Старцев, В. В. Антипов, А. В. Славин, М. А. Горбовец // Авиационные материалы и технологии. 2023. № 2(71). С. 122-144.
2. Соколова Ю.В., Готлиб Е.М. Композиционные материалы на основе модифицированных полимеров. М.: Юниар-Принт, 2000. 197 с.
3. Karpov, A. Сarbon and composite carbon-carbon materials high temperature mechanical properties / A. Karpov, M. Mostovoy // Perspektivnye Materialy. 2015. No. 3. P. 13-21.
4. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер-волокно. - М.: Химия, 1987. - 192с.
5. Корнеева Н.В. Адгезия термопластичных матриц с различной молекулярной массой к волокнам / Н.В. Корнеева, Ю.А. Горбаткина [и др.] // Механика композитных материалов. 2002. Т. 38, № 4. С. 433-444.
6. Абдуллин, И.Ш. Модификация нанослоев в высокочастотной плазме пониженного давления / И. Ш.Абдуллин, В. С.Желтухин, И.Р. Сагбиев, М.Ф. Шаехов. Казань: Изд-во Казан.технол. ун-та, 2007. 356 с.
7. Абдуллин, И.Ш. Высокочастотная плазменно-струйная обработка материалов при пониженных давлениях. Теория и практика применения / И.Ш. Абдуллин, В.С. Желтухин, Н.Ф. Кашапов. Казань: Изд-во КГУ, 2000. 348с.
8. Характеристики струйного высокочастотного индукционного разряда пониженного давления в процессах модификации изделий / И. Ш. Абдуллин, И. К. Некрасов, Ф. Р. Сагитова, С. В. Миронов // Инженерно-физический журнал. 2025. Т. 98, № 2. С. 561-571.
9. Кудинов В.В. Оценка физико-химического взаимодействия между волокном и матрицей при получении композиционных материалов, армированных высокопрочными высокомодульными ПЭ-волокнами / В.В. Кудинов, Н.В. Корнеева, М.Ф. Шаехов // Физика и химия обработки материалов. 2005. № 6. С. 58-61.
10. Кудинов В.В. Разработка новых КМ путём управления физико-химическим взаимодействием на границе раздела между упрочняющими элементами и матрицей с помощью неравновесной низкотемпературной плазмы / В.В. Кудинов, Н.В. Корнеева // Новые перспективные материалы и технологии их получения (НПМ) - 2004: материалы межд. науч. конф. Волгоград: РПК «Политехник», 2004. Том II. С. 145-146.
