Совершенствование процессов получения изделий из композитов регулированием поверхностной энергии и межфазного взаимодействия

• Автор: Магсумова, Айзада Фазыляновна
• Шифр специальности: 05.07.02, 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 216 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

Введение.

1 Технологические аспекты получения изделий авиационного назначения из композитов.

1.1 Применение полимерных композиционных материалов в авиастроении

1.1.1 Полимерные композиционные материалы и их применение в авиационной промышленности

1.1.2 Клеевые соединения в авиации

1.1.3 Полимерные покрытия в авиастроении

1.2 Физикохимические особенности формирования полимерных композиционных материалов.

1.2.1 Процессы смачивания и пропитки в армированных пластиках.

1.2.2 Процессы смачивания и растекания в клеевых соединениях и покрытиях

1.2.3 Роль поверхностных свойств твердого тела в межфазных процессах и способы их определения
1.3 Регулирование технологических процессов изготовления пластиков, клеевых соединений, покрытий модификацией олигомерных связующих различными веществами
1.3.1 Улучшение технологических свойств олигомера с помощью его модификации различными соединениями.
1.3.2 Особенности поведения эпоксидных связующих, модифицированных различными соединениями
1.3.3 Модификация клеев активными и неактивными на межфазной границе твердое теложидкость соединениями.
1.3.4 Особенности поверхностных и межфазных свойств покрытий, модифицированных различными веществами
1.4. Управление технологическим процессом получения материалов с помощью ультразвука
1.4.1. Ультразвук и его применение для интенсификации ряда технологических процессов
1.4.2. Воздействие ультразвука на эпоксидные олигомеры и интенсификация межфазных процессов при получении полимерных композиционных материалов на их основе.
1.5. Заключение.
1.6 Постановка задачи.
2 Характеристика объектов и методов исследования.
2.1 Основные объекты исследования.
2.2 Методы исследования.
3 Технологические и физикохимические аспекты формирования композиционных материалов.
3.1 Процесс смачивания поверхности различных металлов эпоксидными олигомерами.
3.2 Исследование поверхностной энергии ряда алюминиевых и титановых сплавов
3.3 Исследование влияния поверхностной энергии металлов на адгезионные свойства клеевых соединений и покрытий.
3.4 Влияние поверхностной энергии стекло и базальтоволокон на смачивание и пропитку эпоксидным олигомером и на физикомеханические свойства стекло и базальтопластиков.
4 Модификация эпоксидного олигомера и ее роль в технологических процессах получения материалов.
4.1 Исследование технологического процесса получения стекло базальтопластиков на основе эпоксидных композиций, модифицированных глицидиловыми эфирами кислот фосфора
4.2 Физикомеханические свойства стекло и базальтопластиков.
4.3 Влияние глицидиловых эфиров кислот фосфора на смачивание металлических поверхностей эпоксидными композициями.
4.4 Исследование адгезионных свойств клеевых соединений на основе модифицированных эпоксидных композиций
4.5 Исследование физикомеханических и защитных свойств покрытий
4.6 Заливочные компаунды на основе эпоксидных олигомеров, модифицированных глицидиловыми эфирами кислот фосфора.
5 Интенсификация технологических процессов получения композитов улЕтразвуковой обработкой эпоксидных композиций.
5.1 Влияние ультразвуковой обработки на технологические свойства эпоксидных композиций.
5.1.1 Исследование влияния режимов ультразвуковой обработки на вязкость эпоксидного олигомера.
5.1.2. Исследование влияния ультразвукового воздействия на вязкость олигомеров различной молекулярной массы.
5.1.3 Исследование влияния ультразвуковой обработки па вязкость и скорость отверждения эпоксидных композиций.
5.1.4 Влияние режимов ультразвука на смачивающую
способность эпоксидного олигомера
5.Влияние ультразвукового воздействия на смачивающую способность эпоксидных олигомеров различной молекулярной массы.
5.2 Способ ультразвуковой обработки эпоксидных композиций
5.3 Ультразвуковая интенсификация процессов пропитки в пластиках.
5.4 Исследование физикомехаиических свойств материалов на основе эпоксидных композиций, обработанных ультразвуком
5.4.1 Влияние ультразвукового воздействия па прочностные характеристики пластиков
5.4.2 Исследование физикомеханических свойств клеевых соединений на основе эпоксидных композиций, обработанных ультразвуком
5.4.3 Изучение эксплуатационных характеристик покрытий на основе эпоксидных композиций, обработанных ультразвуком
Выводы
Список литературы


Подробный анализ тенденций развития ПКМ в этот период времени в нашей стране проведен в обзоре . Опыт, накопленный десятилетиями эксплуатации ПКМ в авиакосмической технике, реализация обширных программ по получению новых видов армирующих средств и связующих, механике композитных систем позволили осуществить переход к современному пятому поколению авиации. В е в мире начались работы над пятым поколением самолетами XXI века. Между двумя ведущими мировыми производителями i и i началась конкурентная борьба по выпуску более облегченных авиалайнеров. Считается, что в технологическом плане i первым применил КМ в силовых и несиловых элементах своих самолетов. А0 доля КМ составит около . Как отмечается в значительное снижение веса, уровня шума и сокращение расхода топлива в модели А0 будет достигнуто за счет применения большого количества композитных материалов алюминиевостеклянных ламинатов из волокон, ii i. Сокращение веса другого лайнера А планируется достичь также за счет применения в кессоне крыла, килевой балке, заднем гермошпангоуте и руле высоты. Для достижения своих целей в столь перспективных разработках концерн i расширил сотрудничество с японскими компаниями ведущими производителями композитных материалов . Основными японскими поставщиками, которые уже достигли согласия обеспечивать i композитами и углеродными волокнами являются . Тогау . К, Тепах . ПАНволокна i I0 К, ii Со углепластиковые элементы конструкций. В России первые программы совместных работ авиастроительной компании i с научными центрами РАИ были запущены еще в г. Нынешняя деятельность i в России ведется в рамках стратегического партнерского соглашения, подписанного между Европейской авиационной, оборонной и космической компанией , основной акционер i и Росавиакосмосом в г. Так, в рамках программы Танго, направленной на создание более дешевых и легких конструкций, исследуются новые материалы и технологии, которые воплощены в экспериментальные конструкции фюзеляжа . Исследуются два варианта один выполнен из металлов, во втором широко используются композиты. В обоих применяются российские разработки панели из алюминиеволитиевых сплавов и технология их лазерной сварки разработчики ВИАМ и КУМЗ, а также новый тип сотового наполнителя для создания двойной композиционной обшивки разработка КГГУ им. А.Н. Туполева и КМИАТ. В свою очередь, компания i считается лидером по производству конструкций композитов на основе углепластика. Так, в своем новом проекте широкофюзеляжном, реактивном лайнере 7 i, компания i заявляет, что свыше конструкций, включая его силовые элементы, будут изготовлены из КМ. По данным японской фирмы Ii, основного поставщика углеродноволокнистых материалов, в каждом самолете 7Е7 будет использовано около тонн новейших ПКМ. Углепластики будут использованы для изготовления крыльев, хвостового оперения и других несущих конструкций модели 7Е7. Это облегчит конструкцию, снизит уровень шума , а также на снизит расход топлива по сравнению со сходными по размеру лайнерами конкурентов, в частности А концерна i. Применение углепластика , а также использование фюзеляжной конструкции, укрепленной стекловолокном, в коммерческом самолете примерно такого же размера, как и Аэробусы семейства А0 компании Черный фюзеляж черный по цвету углепластика позволяет уменьшить вес на тонн что составляет приблизительно , сократить расход топлива на млн. Гордостью индийских авиастроителей является легкий боевой многоцелевой истребитель четвертого и пятого поколения i i . Он имеет максимальную взлетную массу порядка 0 кг, что меньше, чем у шведского легкого многоцелевого истребителя . При этом индийский самолет несет весьма внушительную боевую нагрузку порядка кг Столь высокая весовая отдача достигнута за счет беспрецедентно большой доли использования КМ, на которые приходится около массы планера. Для сравнения, доля КМ в конструкции таких истребителей, как США и МФИ РФ не говоря уже о , Рафале и Грипсне, значительно меньше порядка . Российские фирмы также вплотную приступили к созданию авиационной техники пятого поколения.