Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:
Можно искать по нескольким полям одновременно:
Логически операторы
По умолчанию используется оператор AND
.
Оператор AND
означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:
исследование разработка
Оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:
исследование OR разработка
Оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:
исследование NOT разработка
Тип поиска
При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":
$ исследование $ развития
Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:
исследование*
Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:
" исследование и разработка"
Поиск по синонимам
Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку "#
" перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.
# исследование
Группировка
Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:
Приблизительный поиск слова
Для приблизительного поиска нужно поставить тильду "~ " в конце слова из фразы. Например:
бром~
При поиске будут найдены такие слова, как "бром", "ром", "пром" и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:
бром~1
По умолчанию допускается 2 правки.
Критерий близости
Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду "~ " в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:
" исследование разработка"~2
Релевантность выражений
Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак "^
" в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным.
Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.
Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":
исследование^4 разработка
По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения - положительное вещественное число.
Поиск в интервале
Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO
.
Будет произведена лексикографическая сортировка.
Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.
n1.doc
(армированные пластики, ВКПМ,Composite Materials).
Введение…………………………………………………………………………………….2
1. Пкм с непрерывными волокнами.
Возможности регулирования структуры и свойств……………………………………...3
2. Особенности механических свойств ВПКМ……………………………………………...7
3. Деформационная совместимость компонентов и монолитность ВПКМ……………….9
4. Критическая длина волокна, l крит. ………………………………………………………..11
5. Трещиностойкость ВПКМ. ………………………………………………………………13
6. Регулирование (оптимизация) свойств ВПКМ………………………………………….17
7. Свойства ВПКМ при динамическом нагружении……………………………………....23
8. Эффективность применения ВПКМ в машиностроении……………………………….32
9. Тенденции развития ВПКМ………………………………………………………………37
Полимерные композиционные материалы
(армированные пластики, ВКПМ)
Михайлин Ю.А.
"МАТИ" - Российский Государственный Технологический Университетим. К.Э. Циолковского,
Россия,121552, г. Москва, ул. Оршанская, 3.
Введение.
Требования к конструкционным и специальным материалам, наиболее полно отвечающих потребностям современной техники (прежде всего, авиакосмической) стимулировали разработку и широкое использование композиционных материалов КМ), особенно, полимерных композиционных материалов (ПКМ), а среди ПКМ, полимерных композиционных материалов, использующих в качестве наполнителей высокопрочных, высокомодульных непрерывных волокон и текстильных форм из них в виде нитей, жгутов, ровингов, лент (ПКМ с непрерывными волокнами, ВПКМ, армированные пластики, Composite Materials).Наполнение полимеров дисперсными частицами (порошки, короткие волокна) хотя и позволяет получать ПКМ с более высоким уровнем свойств (особенно, при использовании волокон длиной l в 10–100 раз большей критической длины волокна, l крит, l » l крит, когда реализуется механизм перераспределения напряжений с матрицы на упрочняющие волокна), получать материалы со специальными свойствами (токопроводящие, магнитодиэлектрические, электроактивные и др.), но не дает возможности реализовать главное преимущество композиций с непрерывными волокнами (Composite Materials, ВПКМ, армированные КМ) – возможность конструирования структуры материалов с планируемой анизотропией свойств. Оптимальное армирование ВПКМ выделяет их в самостоятельную группу наполненных полимерных материалов (при наполнении порошками и короткими волокнами эффект анизотропии отсутствует, такие гетерофазные материала сохраняют изотропность). В отечественной практике термины "армирующие наполнители", "армированные пластики" применительно к материалам, наполненным порошками и короткими волокнами используются неправомерно (их относят к композиционным не с точки зрения механики и физики гетерофазных систем, а исходя из конъюнктурных соображений с использованием привлекающей потребителя терминологии). Иногда композиционными называют материалы, которые к КМ не имеют отношения (смеси термодинамически совместимых полимеров; полимеры, модифицированные с помощью добавок низкомолекулярных веществ и др.).
В зарубежной науке и технике к композиционным материалам (Composite Materials) чаще всего относят материалы, использующие в качестве наполнителей непрерывные высокомодульные волокна (борные, углеродные, SiC, СВМПЭ, Кевлар), текстильные формы из них (нити, жгуты, ленты), позволяющие конструировать структуры (, и другие) композиционных материалов, обеспечивающих оптимальные свойства при различных видах нагружения.
ВПКМ – гетерофазные композиции, структура которых, при использовании современного расчетного аппарата, может быть оптимизирована по отношению к характеру внешних воздействий и сконструирована с требуемым уровнем анизотропии свойств. ВПКМ – материалы многофункционального назначения, которые в зависимости от свойств компонентов, могут сочетать конструкционные свойства с радиопрозрачностью, химстойкостью, радиационной стойкостью и экранирующей ионизирующее воздействие способностью, радиоэкранированием и радиопоглощением, используемым для уменьшения радиолакационной заметности, УРЗ, в технологии Stealth.
1.ПКМ с непрерывными волокнами. Возможности регулирования структуры и свойств.
Комплекс свойств ПКМ определяется свойствами компонентов (матрица, наполнитель), их микро- и макроструктурой, границей раздела фаз, реакцией этих структур на внешние воздействия. ПКМ – гетерофазные материалы, в которых непрерывная матрица, взаимодействующая с наполнителем (межфазный слой – сердце ПКМ, площадь контакта матрица – наполнитель в объеме ПКМ в 1 мм 3 , со степенью наполнения 50 % об. составляет 450–600 мм 2), воспринимает внешние нагрузки и перераспределяет их на наполнитель.Наиболее высоки конструкционные свойства у ПКМ, использующих непрерывные волокна (ПКМ, однонаправленные, с планируемой анизотропией).
Сочетая в одном материале компоненты разной природы, формы, размеров, регулируя их содержание, можно получать неограниченное количество ПКМ и в очень широких пределах изменять их свойства. Границы изменения характеристик ПКМ в основном определяются верхними и нижними значениями свойств, характерных для основных классов материалов (металлы, керамики, полимеры), и агрегатным состоянием веществ (газообразное, жидкое, твердое).
Основным преимуществом ПКМ является получение материалов, обладающих свойствами, заметно превышающими верхние и нижние границы свойств исходных компонентов (таблица 1).
Таблица 1.
Свойства полимеров, ПКМ и диапозон изменения свойств при переходе от ПМ к ПКМ.
| Характеристика | Полимеры | ПКМ | Диапазон изменений свойств ПКМ, число раз |
| Плотность, кг/м 3 | 760 – 1800 | 5 – 22000 | 10 4 |
| Прочность при растяжении, МПа | 8 – 210 | 0,1 – 4000 | 10 4 |
| Модуль Юнга, ГПа | 0,1 – 10 | 0,01 –1000 | 10 5 |
| Относительное удлинение, % | 0,5 – 1000 | 0,1 – 1000 | 10 4 |
| Удельное объемное электрическое сопротивление | 10 8 – 10 20 | 10 -5 – 10 20 | 10 25 |
| Теплопроводность, Вт/м∙К | 0,12 – 2,9 | 0,02 – 400 | 10 4 |
| КЛТР, 1/ о С | (2 – 30)·10 -5 | 10 4 –5·10 -5 | 10 |
| Коэффициент Пуассона | 0,3 – 0,5 | 0,1 – 0,5 | 5 |
Использование легких элементов (углерод в органических полимерах, углеродных материалах) наиболее перспективно для производства материалов с высокими механическими свойствами. Теоретическая прочность материала зависит от радиуса атома, образующего химическую связь.
Теоретическая прочность? теор может быть рассчитана по уравнению ЛУМР (Гриффитс):
F – удельная поверхностная энергия, удельная энергия роста трещин (для полимеров 10 2 –10 3 Дж/м 2);
Е – модуль Юнга, МПа;
А 0 – расстояние между элементами (межатомное расстояние), образующими структуру, постоянная кристаллической решетки (~10 -8 м), длина химической связи, длина дефекта, трещины; а=f (R атома);
у – геометрические параметры образца;
⋍ 
– энергетический параметр трещинодвижущих сил, скорость (интенсивность) высвобождения упругой энергии при увеличении дефекта, Дж/м 2 ;
I с – индекс для условий роста трещины с ее раскрытием при растяжении. Так как 
а 
f
(R атома), то при радиусе атома углерода R c = 0,071 нм, теоретической прочности связи С–С, равной 16-25 ГПа, прочности?-связей С=С в карбо- и гетероциклах 210–250 кДж/моль (прочность первичных связей в кДж/моль: металлические 110-350, ионные 590–1050, ковалентные 160–940, донорно-акцепторные – до 1000) 
для полимеров составляет 26,5-39,2 ГПа, Е
+
теор. 40–350 ГПа.
Прочность объемных образцов, разрушающие напряжение при растяжении? + практ. составляет 60–120 МПа (отвержденные эпоксидные реактопласты), 115–195 МПа (жидкокристаллические ароматические полиэфиры Ксидар, Вектра), 80–90МПа (полисульфоны ПСН, Удел 1700), полиарилсульфоны Radel, полиэфирсульфон Victrex 200P), 100МПа (ПЭЭК), 80–100МПа (полифениленсульфиды Ryton, Fortron фирмы Ticona, Primef фирмы Solvay, обычно с 40 % коротких волокон – 140–180 МПа), 70–80 МПа (полифенилеоксиды Арилокс, Норил), 105–185 МПа (термопластичные полиэфиримиды Ultem, полиимид LARC-TPI, полиамидимид Tорлон), т.е. 2,5–3,8 % от (Е + практ. ⋍ 5 %Е + теор.), что связано с высокой дефектностью промышленных полимеров, определяемой структурными и технологическими причинами.
По ЛУМР /
⋍ (а 0 /l
) 0,5 , где l
– длина дефекта, трещин, т.е. достаточно иметь трещину длиной 1мкм, чтобы снизилась в 10 раз.
Механические свойства волокон, особенно полимерных и углеродных, при формовании которых (наряду с масштабным фактором) реализуется микрофибрилярная высокоориентированная структура существенно ближе к теоретическим (таблица 2). высокопрочных углеродных волокон 5–7 ГПа, что составляет уже 7–10 % от , равной 70 ГПа. Е + практ высокомодульных углеродных волокон 200–980 ГПа (20–90 % от Е + теор.). высокомодульных углеродных волокон из–за разориентирования микрокристаллов графита с низкой сдвиговой прочностью относительно оси волокна не превышает 3 % (2,5 ГПа).
Значения Е + практ полимерных волокон из ароматических полиамидов, СВМПЭ достигает 50 % Е + теор. , = 10–15 %.
Таблица 2.
Теоретические и практические значения модуля упругости (Е
+
) и разрушающего напряжения при растяжении (?
+
) объемных материалов и волокон
.
| МАТЕРИАЛЫ | , ГПа | Е + теор. , ГПа | , ГПа | Е + практ. , ГПа |
|
| 1. ПОЛИЭТИЛЕНЫ (ПЭ) | 27–35 | 240–350 | |||
| ПЭВМ (формованные изделия) | 0,02–0,04 | 0,4–1,0 |
|||
| ПЭВП (волокно) | 0,45–0,80 | 3,0–8,5 |
|||
| Сверхвысокомолекулярный ПЭ (Т пл 147 о С, Т раб 100–120 о С) | |||||
| Волокна: Спектра 900 (38 мкм) | 2,65 | 120 |
|||
| Спектра 1000 (27мкм) | 3,10 (до 4) | 175 |
|||
| По гель–технологии | 4 | 250 |
|||
| ТEKMILON (ф. MITSUI; ? 0,96 г/см 3 , ? 4-6 % | 1,5–3,5 | 60–100 |
|||
| DYNEEMA SK-60 (ф. DSM, Голл.; DFVLR, ФРГ; ? 0,97 г/см 3 , ? 3-6 % | 2,0–3,5 | 50–125 |
|||
| ПЭ монокристаллы | 22 | – |
|||
| 2. ПОЛИПРОПИЛЕНЫ (ПП) | 16 | 40–50 | |||
| Формованные изделия | 0,03–0,04 | 1,1–1,4 |
|||
| Волокно (Т пл 170 о С) | 0,3–0,7 | 3,3–10 |
|||
| Волокно по гель–технологии | 3,42 | 21–29 (до 36) |
|||
| 3. ПОЛИАМИДЫ АЛИФАТИЧЕСКИЕ | 27 | 230 | |||
| Формованные изделия (ПА6, ПА66, ПА12, ПА610) | 0,07–0,08 | 1,0–2,6 |
|||
| Волокна (капрон, нейлон) | 0,50–0,95 | 2–4,5 |
|||
| 4. ПОЛИАМИДЫ АРОМАТИЧЕСКИЕ (волокна) | 30 | 350 | |||
| СВМ | 3,8–100 | 100–180 |
|||
| РУСАР | 3,6–3,8 | 120–135 |
|||
| РУСАР "О" | 4,5–5,0 | 150 |
|||
| ВМН-88 | 3,7–4,5 | 157–167 |
|||
| КЕВЛАР 49 (К-49, Т969, Т981) | 2,8–4,0 | 125–140 |
|||
| КЕВЛАР PRD-149 (? 1,39 г/см 3 , ? 4,4 %, КИ 25) | 2,4–4,2 | 160–180 |
|||
| ТЕСHNORA HM-50 (ТФК, п-ФДА и 3,4-ДАДФЭ, 2:3 или 1:1 | 3,1 | 71 |
|||
| TBAPON АРЕНКА 900, 930 (ф.Енка Нидерланды, ? 1,44 г/см 3) | 2,5–3,0 (до 3,6) | 70–130 (до 150) |
|||
| 5. Поли-n-фениленбензтиазол (волокно ПФБТ, ? 1,58 г/см 3 , ? 0,9 % | 2,7–3,2 (до 5,56) | 300–330 |
|||
| 6. УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ: | |||||
| Карбин (сверхкороткие кристаллы) | 220–230 | ||||
| Алмаз | 200 | 1220 | |||
| Графитовые кристаллы (плотность идеал. 2,27 г/см 3) | 140 | 1060 | |||
| Стеклоуглерод | 300 | 0,1–0,24 | 32 |
||
| Промышленные волокна: Зарубежные | 905–720 | 90450–500 |
|||
| Россия | УКН-5000П | 27–70 | 1060 | 3,5 | 220–250 |
| КУЛОН (нить) | 3,0–4,0 | 350–450 |
|||
| ВЭН-280 | 2,5–2,8 | 600–700 |
|||
| ЭЛУР-П | 2,0–2,5 | 180–200 |
|||
| Из ЖК-ПЕКОВ: ТОРНЕЛ Р-100 UHM (? 500 Вт/м·К, Ag-450) | 2,5 (до 4) | 780 |
|||
| P-120 (? 600 Вт/м·К) | 2,2 (до 4) | 840 |
|||
| P-140 (? 700 Вт/м·К) | 2,5 (до 4) | 980 |
|||
| 7. СТЕКЛО | 10–14 | 140 | |||
| Промышленные волокна | 2,4–5,0 | 51–116 (до 140) |
|||
| 8. КВАРЦ | 25 | 160 | |||
| Волокна 99,9 % SiO 2 | 2–3 (до 6) | 74 |
|||
Разработан большой ассортимент волокон (таблица 3) и текстильных форм, которые используются в производстве ПКМ, металлических (МКМ), керамических (ККМ), углеродных (УКМ) материалов и изделий из них.
Таблица 3.
Сравнительные свойства волокон.
| Волокна | ?, г/см 3 | ? + , ГПа | Е + , ГПа | ? + , % | ? + /?, км | Е + /?·10 3 , км | Диаметр филамента, мкм | Т длит. раб. на возд. , о С | Т пл, о С |
| Стекло Е | 2,5 – 2,6 | 1,7 – 3,5 | 64 – 73 | 3 | 118–138 | 27,6–30 | 5 – 25 | 350 | 1300 |
| Стекло S | 2,48–2,51 | 4 – 4,8 | 78 – 85 | 5,3 | 160–194 | 24,3–30 | 5 – 15 | 300 | 1650 |
| Углеродные HM/UHM | 1,96 / ? 2,0 | 1,86 – 2,5 / 2,5–4,0 | До 500 / до 900 | 0,38–0,5 | 95–120 | 164–200 | 5–12 | 600 | 3650є |
| Углеродные НТ10К | 1,8 | 5 (до 7) | До 300 | 1,8–2,1 | 300–1100 | 160–200 | 5–7 | 500 | 3650є |
| Кварц | 2,2–2,3 | 5,9 | 75 | 1,5–1,8 | 230–270 | 29–32 | 1–3 | 1300 | 1930 |
| Базальт (SiO 2 49-55 %) | 1,7 | 1,97–2,5 (до 2,85) | 71–90 (до 120) | – | – | – | 8–14 | 700 | 1250 |
| Асбест (хризотил) | 2,4–2,6 | 1,38–2,1 (до 4,2) | 160–172 (до 220) | – | 55 | 69 | 16–30 нм | 450 | 1520 |
| Al 2 O 3 | 2,5–3,95 | 1,3–3,0 | 115–420 | 0,35–1,2 | – | – | 3–25 | 1000–1400 | 1800–2500 |
| SiC | 2,55–3,4 | 2,5–4,0 | 180–450 | – | 100–150 | 130–200 | 10–143 | 1000–1350 | 3100 |
| TiC (Tyranno) | 2,4 | 2,5 | 120 | 2,2 | 104 | 50 | 1 | 1300–1600 | – |
| ПЭТФ, лавсан | 1,38 | 0,6 | 18 | 15 | 60 | 13 | 10–200 | 100 | 250 |
| ПА-66 | 1,2 | 10 | 25 | 20 | 80 | 4 | 25 | 150 | 250 |
| Кевлар 49/149Hm | 1,45 / 1,47 | 3 / 2,4 | 135 / 160 | 3,5 / 1,5 | 210 | 93 | 12 | 250 | 360 |
| Технора НМ 50 | 1,39 | 3 | 75 | 4,3 | 210 | 54 | 12 | 250 | 350 |
| Спектра 900, 1000 (СВМ ПЭ) | 0,96 | 2,65–3,12 | 117 (до 170) | 3,5 | 310 | 120 | 38 | 100–120 | 180 |
| Борные | 2,5–2,76 | 2,35–3,8 | 363–420 | 0,6–1,0 | – | – | 96–203 | 300 | 2000 |
| Вольфрам (волоченные) | 19,2–19,3 | 3,3–4 | 402–410 | – | 20 | 20 | 10 (до 250) | 800 | 3400 |
| Жаростойкая сталь (волочение) | 7,8–7,9 | 4–4,13 | 176–200 | – | 50 | 20 | 50–100 | – | 1620 |
| Бериллий | 1,85 | 1,1–1,3 | 290–310 | – | 71 | 163 | 130 | – | 1285 |
| Тантал | 11,66 | 0,62 | 193 | – | 37 | 11,6 | – | – | 3000 |
| Титан | 4,5–4,7 | 0,55–1,93 | 115–120 | – | 27–41 | 22–27 | – | – | 1670 |
| Алюминий | 2,68–2,7 | 0,29–0,62 | 70–73 | – | 23 | 27 | – | 300 | 660 |
| є Температура сублимации |
|||||||||
ПКМ в качестве матрицы используют различные полимеры (связующие), при этом упрочняющий компонент (наполнитель)может иметь любую природу. Свойства КМ образуются объемным сочетанием компонентов.
Непрерывная матрица воспринимает внешние нагрузки, передает их компонентам второй фазы (в ВПКМ – волокнам), останавливает рост трещин, появляющихся при разрушении волокон за отчет относительно высокой пластичности или местного отслоения волокна от матрицы. Оба эти процесса приводят к поглощению (диссипации) энергии, выделяемой при разрушении волокон и характеризуется при растяжении параметром 
(коэффициент интенсивности высвобождения упругой энергии деформации). Достаточный уровень трещиностойкости при обычных условиях нагружения обеспечивается при значениях 250–350 Дж/м 2 . Для сильнонагруженных конструкций требуется ? 1000 Дж/м 2 . Эластификация полимерных матриц без снижения их прочности и модуля упругости достигается при использовании "жидких" каучуков (и термопластов с высокими значениями G c), приводящих к формированию гетерофазных дисперсий, в которых эластичная фаза с определенными размерами частиц распределена в объеме стеклообразной фазы, физически и химически взаимодействует с ней. При такой модификации термоактивных матриц может быть повышена до 400–600 (1000) Дж/м 2 . Трещиностойкость ПКМ симбатно коррелирует с трещиностойкостью матриц.
Матрица защищает наполнитель от воздействия окружающей среды (при водопоглощении 5–8 % масс. прочность и модуль упругости снижаются на 15–20 %, теплостойкость на 50–100 о С), определяет многие функциональные свойства (радиопрозрачность, химстойкость и т.д.), формирует межфазный слой при контакте с наполнителем, благодаря смачивающей способности связующего, которая определяется соотношением поверхностных энергий компонентов (поверхностное натяжение жидкого связующего 23–50∙10 -3 Н/см, критическое поверхностное натяжение смачивания? с =18·40 дин / см, поверхностное натяжение растекания больше 45∙10 -3 Н/см; поверхностная энергия (в эрг / см 2) металлов более 1300, аморфного кварца 260, алюмоборосиликатных стекол 425, углерода 50–70, полимеров 30–60).
Межфазный слой – часть объема матрицы (в органопластиках и часть объема наполнителя), в котором свойства под влиянием физического и химического взаимодействия с поверхностью наполнителя существенно изменились. Он оказывает существенное влияние на когезионное и адгезионное разрушение ПКМ в объеме и на границе раздела фаз, на характер и величины напряжений, возникающих в матрице.
Большой ассортимент полимерных матриц позволяет провести их целенаправленный выбор для ПКМ с заданными свойствами. По комплексу свойств наиболее полно отвечают современным требованиям матрицы на основе модифицированных эпоксидных связующих, малеинимидные матрицы и составы на основе смесей имидообразующих мономеров.
При разработке матриц учитывают сложный комплекс требований к ним: высокие, упруго–прочностные свойства (повышение прочности терморективных матриц до 250 МПа, в перспективе – до 500МПа за счет использования химически индивидуальных олигомеров, а не их смесей – смол; использование полиариленов и полигетероариленов вместо карбоцепных, у которых? + в 200 раз ниже прочности связи С–С), высокая термоустойчивость (тепло–, термо–, огнестойкость по показателям горючести, дымовыделения, токсичности продуктов горения, FST–свойства, flammability, smoke, toxity; замена эпоксидных матриц на малеимидные, если требуемая теплостойкость превышает 150 о С с обеспечением FST–свойств), низкое водопоглощение (повышение трещиностойкости, устранение на микроуровне дефектов, стимулирующих осмотический механизм насасывания воды, уменьшение концентрации третичных азотов в малеимидных матрицах, отвержденных аллильными отвердителями, снижение равновесного водопоглощения в 2–5 раз). Реализация оптимальной структуры ПКМ обеспечит повышение их прочности? + до 2,35 ГПа при 250 о С (для МКМ? + ? 1,45 ГПа при 450 о С) .
В книге приведена информация о принципах создания, составах, структуре, свойствах, ассортименте некоторых типов полимерных композиционных материалов (ПКМ) функционального (специального) назначения: интеллектуальных ПКМ (самодиагностирующихся и адаптирующихся ИПКМ, компонентах ИПКМ, обеспечивающих функциональные свойства и создаваемых с использованием достижений микросенсорики, микромеханики, микропроцессорной техники, достижений микро- и нанотехнологий); радиоэкранирующих и радиопоглощающих ПКМ (магнитодиэлектрических, токопроводящих материалов технологии Stealth); полимерных материалов для защиты от высокоскоростного инденторного воздействия (броневые материалы и конструкции); теплозащитных (абляционных) полимерных материалах (сублимирующихся, аблирующих через стадии плавления, аблирующих по смешанному механизму), полимерных наноматериалах (нанокомпозитах, наномембранах, нанопокрытиях).
Книга адресована специалистам полимерных предприятий: материаловедам, технологам, конструкторам, исследователям, связанным с разработкой, совершенствованием и переработкой полимерных материалов специального назначения.
1. Интеллектуальные полимерные материалы (ИПМ). Принципы создания и типы ИПМ. Материалы и технологии изготовления микрокомпонентов ИПМ (микросенсорика, волоконная оптика, микроэлектроника, микропроцессорная техника, микромеханика). Материалы и технологии изготовления нанокомпонентов ИПМ. Полимеры для производства нанокомпонентов (с «внутренней» электропроводностью, электроактивные, жидкокристаллические, дендримерные). Тенденции развития и совершенствования ИПМ..
2. Теоретические представления о принципах создания экранирующих и поглощающих электромагнитную энергию материалов. Поведение материалов в электрическом и магнитном полях. Узко- и широкодиапазонные магнитодиэлектрические и токопроводящие материалы. Компоненты и составы материалов, экранирующих и поглощающих электромагнитную энергию радиодиапазона: полимеры, углеродные материалы, ферриты, аморфные металлы. Радиоэкранирующие материалы, покрытия и конструкции (типы, составы, свойства). Радиопоглощающие материалы. Принципы и способы уменьшения радиолокационной заметности объектов. Технология Stealth. Материалы, покрытия, конструкции, уменьшающие РЗ объектов техники, оборудования, транспорта, морских объектов, объектов ракетной и авиационной техники. Промышленные самолеты Stealth. Способы обнаружения объектов, использующих технологию Stealth..
3. Броневые материалы и конструкции. Критерии оценки защитных свойств. Полимерные текстильные, композиционные, супергибридные полимер-металлические и полимер-керамические броневые материалы и конструкции..
4. Сотовые материалы и конструкции. Материалы, используемые в качестве оболочек и заполнителей сотовых конструкций. Сотовые заполнители из полимерной бумаги и сотопласты ПСП, Nomex. Технология изготовления. Эксплуатационные свойства и применение..
5. Теплозащитные материалы (ТЗМ). Условия эксплуатации «горячих» конструкций. Системы и способы тепловой защиты. Абляция. Критерии эффективности абляционных ТЗМ. Типы абляционных ТЗМ. Взаимосвязь состава и структуры полимерных ТЗМ с их абляционными свойствами..
Приложение. Приведены методики определения диэлектрических, магнитных, радиотехнических (коэффициент отражения, ЭПР) характеристик..