Технология базальто- и фосфогипсонаполненных композиционных материалов

• Автор: Павлов, Владимир Витальевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Глава 1. Литературный анализ состояния проблемы

1.1. Современные наполнители полимерных композиционных

материалов на основе полиамида6.

1.2. Использование базальта и его производных для производства композиционных материалов различного функционального назначения

1.3. Современное состояние вопроса использования фосфогипса в

качестве наполнителя композиционных материалов

1.4. Математическое моделирование в решении прикладных задач

технологии композиционных материалов

Глава 2. Методы и объекты исследования

2.1. Объекты исследования.
Глава 3.
3.1. Использование фосфогипса в качестве наполнителя полиамидной матрицы.
3.2. Построение математической модели оптимизация состава
фосфогипсопластика
3.2.1. Проверка воспроизводимости опытов
3.3. Полный факторный эксперимент.
3.4. Оптимизация градиентным методом
Глава 4. Использование базальтовых материалов в качестве
наполнителя полиамидной матрицы.
4.1 Структура и свойства базальтового наполнителя.
4.2. Влияние природы и размера частиц базальтового наполнителя на структуру и свойства базальтонаполненного полиамида.
Глава 5.Использование базальтового волокна в качестве армирующего
компонента обжиговых композиционных материалов
Выводы.
Список литературы


Запасы базальта считаются неистощимыми, так как установлено, что в результате вулканической активности они ежегодно пополняются на 1 млн. Основные магматические горные породы занимают, с учетом Сибирских траппов, ,5% площади территории СНГ. Известно более 0 месторождений базальтовых пород, из них более месторождений эксплуатируются. В РФ базальты распространены повсеместно - Камчатка, Сибирь, Урал, Карелия. Например, запасы только двух разведанных и изученных месторождений базальтов на территории Плесецкого и Онежского районов Архангельской области составляют более 0 млн. Для нашей страны базальт - это такой же дар природы, как и нефть, газ, уголь, древесина. Цель работы: разработка методов направленного регулирования и создание технологии базальто- и фосфогипсонаполненных композиционных мате-* риалов на основе полиамидной матрицы. Создана математическая модель зависимости «состав - свойства» фосфогипсонаполненных КМ на основе полиамидной матрицы. Градиентным методом проведена оптимизация разработанного композиционного материала. Глава 1. В настоящее время прогресс в области науки и техники невозможен без использования пластмасс, с каждым годом их производство увеличивается. Если в - годах XX столетия полимерные материалы рассматривались лишь как доступные и дешевые заменители других материалов, то сейчас они стали незаменимыми благодаря уникальному комплексу свойств [1]. Создание композиционных материалов функционального назначения с повышенными эксплуатационными характеристиками может быть достигнуто направленным регулированием структуры и свойств полимерной матрицы, а также использованием эффективных дисперсных наполнителей или армирующих волокнистых систем. Среди базовых конструкционных материалов широко распространены полиамиды. Полиамиды - это группа пластмасс с известными названиями: "капрон", "найлон", "анид" и др [2]. За период - г. СНГ увеличился в 2 раза. В г. Более % объемов полиамида приходится на долю России, % - на Белоруссию и 3% - на Украину [3]. Потребление ПА в г. На волокно приходится % общего потребления ПА (найлона) при объеме мирового производства почти в 4 миллиона тонн. На долю конструкционных термопластов, используемых в виде пластмассовых материалов с объемом производства 2,5 миллиона тонн, приходится % общего потребления полиамида [4] . Полиамид 6 на основе капролактама представляет собой наиболее широко используемый тип ПА, на его долю приходятся % общего потребления. Общий объем производимого первичного ПА-6 в странах СНГ' в году составил ,4 тыс. СНГ за указанный период - ,9 тыс. На российском рынке ПА-6 также является востребованным полимером. Его широкое распространение обусловлено наличием доступного сырья, отработанной технологией, сравнительно низкой себестоимостью. Именно благодаря ценному комплексу потребительских свойств -прочности, эластичности, устойчивости к истиранию - этот полимер находит широкое применение в химической промышленности, а также в машиностроении, судо- и авиастроении, приборостроении для изготовления деталей конструкционно1о и антифрикционного назначения [5]. Постоянное расширение областей применения ПА- 6 требует повышения комплекса его эксплуатационных характеристик, что может быть достигнуто исполЕ>зованием эффективных наполнителей, а также современных технологий его получения. Повысить основные эксплуатационные характеристики ПА-6 возможно введением в него наполнителей, в том числе базальтовым волокном. Выбор данных систем диктуется наличием производственной базы в нашем регионе и весьма высокими темпами производства базальтового волокна, как в России, так и в мире в целом [6]. Полимерные композиты, армированшле волокнистым наполнителем, отличаются повышенной прочностью, жёсткостью, стойкостью к воздействию вибрации и ударных нагрузок и могут быть получены с использованием современных высокоэффективных технологий [7]. Поликаироамид-6 является высокомолекулярным полимером, содержащим в основной цепи амидную группу -ЫН-СО-, получается полимеризацией циклического лактама [7].