Полимерные композиционные материалы с нестехиометрическими соединениями титана: получение, свойства, применение в машиностроении

• Автор: Ишков, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 312 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ

МАТЕРИАЛЫ В МАШИНОСТРОЕНИИ

1.1. Антистатические изделия, кабели и защитные экраны

1.2. Нагревательные элементы, резисторы и датчики

1.3. Электропроводящие клеи, пасты и эмали

1.4. Электропроводящие покрытия, прокладки и пластины

1.5. Классификация электропроводящих полимерных

композиционных материалов

ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА НАПОЛНИТЕЛЕЙ

2.1. Получение нестехиометрических соединений титана методом
СВС из простых и сложных веществ
2.2. Свойства синтезированных наполнителей
2.3. Химический анализ наполнителей
2.4. Методы определения состава наполнителей
2.5. Определение титана
2.6 Определение азота
2.7. Определение углерода
2.8. Универсальная схема анализа нестехиометрических тугоплавких соединений титана
2.9. Получение наполнителей путем утилизации титансодержащих
отходов машиностроительных предприятий
ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ТИТАНА В КАЧЕСТВЕ ПРОВОДЯЩИХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ
3.1. Получение электропроводящих композитов
3.2. Исследование электрофизических характеристик материалов
3.3. Исследование макроструктуры материалов
3.4. Фрактографическое исследование дополнительного структурирования наполнителей за границей протекания

ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ
4.1. Структуры проводящих композитов и модели для их описания
4.2. Анизотропия электропроводности полимерных композитов
4.3. Модель случайной анизотропной кластеризации наполнителя
4.4. Компьютерное моделирование структуры и свойств электропроводящих полимерных композиционных материалов с
нестехиометрическими соединениями титана
ГЛАВА 5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМАХ НАПОЛНИТЕЛЬ-ПОЛИМЕРНАЯ МАТРИЦА С НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ТИТАНА
5.1. Модели структура-свойство композита, учитывающие взаимодействие на фазовой границе
5.2. Фотометрическое определение использованных мономеров и олигомеров
5.3. Определение мономеров и олигомеров с использованием сольватохромии
5.4. Исследование адсорбционных процессов в системах нестехиометрическое соединение титана - мономер (олигомер)
5.5. Отверждение термостойких связующих в присутствии нестехиометрических соединений титана
5.6. Исследование смачивания в системах нестехиометрическое
соединение титана - полимер (олигомер)
ГЛАВА 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ТИТАНА В КАЧЕСТВЕ АКТИВНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ПОЛИМЕРНЫХ ФРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
6.1. Активные добавки во фрикционных материалах
6.2. Изготовление фрикционных материалов в чашечных смесителях
6.3. Исследование технологического процесса и влияния добавок при получении фрикционных материалов в чашечном смесителе

ГЛАВА 7. НОВЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ С НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ ТИТАНА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В
МАШИНОСТРОЕНИИ
7 Л. Термостойкие электропроводящие материалы
7.2. Бесфенольные абразивные материалы
7.3. Электропроводящие пасты, покрытия, клеи и защитные составы
7.4. Низкотемпературные резистивные нагреватели
7 .5. Безасбестовые фрикционные материалы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

содержащих чешуйчатые частицы, снижается седиментация частиц в пленке, что обеспечивает увеличение поверхностной проводимости [4].
Оптимальная концентрация металла в покрытии составляет 35 - 40 % (об.). Наименьшее значение удельного сопротивления в покрытиях с серебром составляют 5x10 , с медью ЗхЮ 5 Омхм [115]. Предложено также использовать для получения электропроводящих покрытий посеребренный никель и никелированную медь, посеребренные и позолоченные порошки меди и железа [116]. Для замедления окисления меди покрытие можно защищать слоем изоляционного лака. Удельное сопротивление такого покрытия через 10 суток увеличивается в 2 раза, у незащищенного - в 10 раз. Высокопроводящие покрытия с защитным изолирующим слоем полимера изготовляют также путем седиментации наполнителя при центрифугировании [117]. Разработаны оригинальные электропроводящие покрытия на основе латексов поливинилацетата, ПВХ и ПММА [118]. Частицы наполнителя размером не более 0,1 мкм при формировании пленки покрывают глобулы латекса, имеющие размер более 0,7 мкм. Такое различие в размерах является необходимым условием получения пленок с высокой электропроводностью при сравнительно низком содержании наполнителя.
Недостатком металлических наполнителей является их быстрая седиментация, приводящая к расслоению краски. В связи с этим несомненный интерес представляет использование так называемых керн-пигментов - частиц минерального наполнителя, покрытых проводящим слоем. В [119] показано, что краски на основе керн-пигментов обладают хорошей укрывистостью и высокой атмосферостойкостью. Прозрачные покрытия, содержащие частицы диоксида кремния с напыленной пленкой из смеси соединений олова и сурьмы, обладают удельным поверхностным сопротивлением 30 - 150 Ом при толщине покрытия 5-6 мкм.
Для повышения проводимости эпоксидных покрытий в патенте [120] предложена полимеризующаяся эпоксидная композиция с частицами нерастворимого в эпоксидной смоле полимера, который может