Структура и свойства базальтопластиков, армированных базальтовыми нитями разных производителей, и модификация их физическими и химическими методами

• Автор: Степанова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Содержание
Введение

ГЛАВА 1. Литературный обзор

1.1. Состояние проблемы базальтопластиков

1.1.1. Базальтовые волокна

1.1.1.1. Производство базальтовых волокон

1.1.1.2. Свойства базальтовых волокон

1.1.2. Базальтовая вата

1.2. Важность и значимость базальтопластиков для современных отраслей промышленности

1.2.1. Технология пол и конденсационного способа наполнения базальтопластиков

1.2.2. Модификация базальтопластиков

1.2.2.1. Модификация полимерной матрицы
1.2.2.2. Модификация БП методом гибридизации
1.2.2.3. Модификация поверхности армирующих нитей
1.3. Применение базальтопластиков
ГЛАВА 2. Объекты, методы и методики исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы и методики испытания
2.2.1. Методики испытания по ГОСТ
2.2.2. Методика проведения синтеза фенолформальдегидных резольных олигомеров
2.2.3. Метод термогравиметрического анализа
2.2.4. Метод капиллярного поднятия
2.2.5. Метод инфракрасной спектроскопии
2.2.6. Интерферометрический метод исследования
2.2.7. Метод оптической микроскопии
2.2.8. Метод растровой электронной микроскопии РЭМ и электронный сканирующей микроскопии
ГЛАВА 3. Физикохимические основы и технологические особенности поликонденсационного наполнения базальтопластиков
3.1. Адсорбционные характеристики и смачивание базальтовых нитей разных производителей
Формирование макроструктуры базальтопластиков ГЛАВА 4. Структура и свойства базальтопластиков на основе базальтовых нитей разных производителей ГЛАВА 5. Базальтопластики на основе базальтовой ваты ГЛАВА 6. Модификация базальтопластиков
6.1. Базальтопластики на основе модифицированных базазьтовых нитей разных производителей
6.2. Модификация БП методом гибридизации базальтовых нитей с неорганическим наполнителем
Основные выводы
Список используемой литературы


Прорыв в новые области знаний, технологий, создание изделий с требуемыми свойствами, резкое улучшение экономических показателей, обретение технико-экономической независимости вследствие отказа от использования традиционных материалов - все это возможно только благодаря новым полимерным композиционным материалам (ПКМ), которые в последние лет так глубоко проникли в разные сферы промышленности, транспорта, бытового сектора и др. Использование ПКМ для различных изделий позволяет резко снизить расход остродефицитных металлов (титана, алюминия, бериллия, легированной стали и других) и облегчить конструкцию, повысить грузоподъемность и тем самым снизить энерго- и трудозатраты,. Особое место среди них в последние годы занимают базальтопластики (БП). Базальтопластики являются одними из самых перспективных материалов в настоящее время. Это обусловлено тем, что наша страна обладает огромными запасами горных пород габбро-базальтовой группы и разработанными технологиями переработки их в высококачественные минеральные волокна, нити, ро-винги, нетканые холсты, сетки и другой ассортимент. Из 1 килограмма базальтовой породы производится 1 килограмм высококачественного волокна, а стоимость 1 тонны сырья в карьере составляет - 0 руб/т [6]. В сравнении с другими ПКМ на основе неорганических волокон, например с углепластиками (УГІ) и стеклопластиками (СП), базальтопластики более перспективны потому, что углеродные волокна очень дороги и количество ограничено, производство стеклянных волокон в России по разным причинам не развивается. Актуальность темы. В настоящее время базальтопластики относятся к перспективным материалам XXI века. В зависимости от месторождения базальта и технологии его переработки в нити и волокна свойства их в значительной мере различаются. Поэтому актуальным является изучение зависимости прочностных характеристик БП от состава, структуры и свойств базальтовых нитей (БН) разных производителей, также базальтовой ваты; создание Б с повышенными физико-химическими и механическими характеристиками с максимальной реализацией в них потенциала БН. Цель и задачи работы: изучение влияния структуры и свойств базальтовых нитей разных производителей на физико-химические и механические характеристики получаемых базальтопластиков и разработка эффективных методов их модификации. БП опоки - неорганической добавки местного месторождения. БП. Практическая значимость результатов диссертационной работы заключается в решении конкретных проблем для организации производств высокопрочных БП в разных регионах России, где осуществляется (или планируется) выпуск базальтовых нитей из базальтов близлежащих месторождений. Разработанные методы модификации могут применяться в практике при создании производств новых высокоэффективных БП для разных отраслей промышленности: строительства, авто- и самолетостроения, железнодорожного транспорта и др. ГЛАВА 1. Технический прогресс прошлого столетия в определенной степени был связан с созданием и широким применением композиционных материалов на основе стеклянных, углеродных, керамических и химических волокон []. Начиная с -х годов XX, наблюдается рост производства БВ и широкое применение полимерных, их для армирования полимерных композиционных материалов (ПКМ). Такой высокий спрос связан с тем, что композиционные материалы на основе углеродных волокон (УВ) считаются лучшими по надежности, долговечности и прочности, однако цена за килограмм самого «плохого» У В превышает рублей, а наиболее качественные оцениваются в тысячи долларов [1], поэтому их рынок в настоящее время ограничен. Более распространенные в наше время СГ1 по ряду важных характеристик уступают углепластикам (табл. СВ) около % композитов по-прежнему производятся на их основе. Однако их производство с вязано с определенными трудностями, которые сказываются на экологической напряженности производства и стоимости стеклянной нити. Химические волокна из-за спада их производства не могут удовлетворить потребности рынка, а прочностные характеристики композиционных материалов (КМ) на их основе невысоки [7]. Учитывая сказанное и то, что базальтопластики по всем физикохимическим и механическим показателям превосходят КМ (табл. УП, доказывает, что БП являются одними из перспективных материалов нашего времени [2].