Разработка композиционных материалов на базе мотальных паковок специального назначения

• Автор: Панин, Михаил Иванович
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Анализ процессов изготовления композитов с использованием

текстильных материалов и технологий.

1.1 Виды текстильных материалов и технологий применяемых при изготовлении композитов

1.2 Способы изготовления композитов с использованием текстильных волокон

1.3 Нетканые полотна как композиционный материал

1.4 Нити, как композиты и наполнители композиционных материалов

1.5 Ткани в структуре композитных материалов

1.6 Формирование композиционных материалов намоткой.

Выводы к главе

Глава 2 Исследование структур намоток мотальных паковок и возможность использования их в качестве армирующих элементов композиционных
материалов.
2.1 Анализ существующих структур намоток мотальных паковок и основные критерии их прочностных характеристик.
2.2 Исследование процесса образования мотальных паковок заданной структуры.
2.3 Расчет коэффициента заполнения структур композиционных материалов текстильным армирующим компонентом
2.4 Построение разверток намоток формируемых с осевым перемещением
2.5 Исследование прочностных характеристик мотальных паковок специального назначения с помощью разверток
2.6 Расчет прочностных характеристик композиционных материалов, формируемых намоткой методом автоматизированного проектирования. Выводы по главе
Глава 3 Исследование процесса формирования армирующих компонентов композиционных материалов на базе мотальных паковок заданной формы намотки
3.1 О рациональной технологии формирования текстильных армирующих компонентов композиционных материалов заданной формы.
3.2 Исследование закономерности движения нитеводителя при наматывании паковок произвольной формы намотки.
3.3 Определение величины угла поворота мотальной паковки при
образовании на ней заданной формы намотки
Выводы по главе
Глава 4 Экспериментальные исследования по формированию намоткой
армирующих компонентов композитов заданной формы.
4.1 Разработка методов проектирования мотальных механизмов для создания паковок заданной формы.
4.2 Разработка способа формирования мотальных паковок заданной формы
намотки, механизмами сокращения хода нитеводителя.
Выводы по главе
Глава 5 Расчет экономической эффективности и сравнительный анализ
затрат на производство армирующих компонентов композиционного материала ткачеством и намоткой нити на оправку.
Выводы по главе 5.
Общие выводы
Литература


Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в публикациях из них 4 в научных изданиях, включенных в список, утвержденный Высшей Аттестационной Комиссией ВАК РФ, получено 4 патента на изобретение и полезную модель. По результатам работы сделано 3 доклада на научно технических конференциях Всероссийского, Международного и регионального уровня, где получили положительную оценку. ОАО Ковротекс г. ООО Пантеке г. Глава 1. Композитные материалы изготавливаемые с использованием текстильных материалов и технологий известны человеку с древних времен. Во времена египетского рабства евреи добавляли солому в глину при изготовлении кирпичей, придавая тем самым им большую прочность и устойчивость к разрушению растрескиванию на жарком солнце 1. Вообще, композитные материалы, включающие добавки небольшого количества текстильных волокон в смолы волокнистые композиты, значительно увеличивают прочность и вязкость хрупких создаваемых изделий. Современные композитные материалы представляют собой многокомпонентные структуры, состоящие из пластичной основы матрицы армированной текстильными материалами волокнами, нитями, тканями, и. Целью создания композитов является получение новых материалов с требуемыми качественными характеристиками за счет сочетания разнородных веществ, не обладающих по отдельным требуемыми свойствами. Именно по этому композиты превосходят известные мономатериалы и даже сплавы металлов по своим механическим свойствам при значительной снижении веса, что особенно важно при создании конструкций летательных аппаратов, скоростных машин и морских судов наводного и подводного флота 2. Именно текстильные материалы углеродные волокна и нити, ткани, арамидные волокна и ткани, стекловолокна позволяли в начале х годов прошлого столетия создавать композиты с высокой термостойкостью, хорошими теплоизоляционными свойствами, высокой удельной прочностью, сопротивлением усталости и жесткостью. Армирование ими пластичных матриц предопределило создание новых композитных конструкционных материалов заложенных в основу космической техники, авиа и ракетостроения, судостроения, автомобилестроения и даже современного спортинвентаря 3. Одним из главных критериев определяющих качество и свойства композитов формируемых с использованием текстильных материалов, является процентное соотношение доля вложения текстильного армирующего материала и связующих эпоксидных и полиэфирных смол в общем объеме композита. Это соотношение считается оптимальным, когда доля армирующего материала будет небольшой, для минимального веса композита, при высоких прочностных характеристиках материала и низкой его себестоимости изготовления. Экономический аспект заставляет ученых различных стран разрабатывать короткие технологии производства композитов, однако существующие процессы их выпуска характеризуются многостадийностью, высокими энергозатратами и т. Следует отметить, что в настоящее время отсутствует единая классификация композиционных материалов, в которых применяются текстильные структуры. Это обусловлено по нашему мнению большим многообразием создаваемых композитов и разнообразными областями их применения, а также большой гаммой различных видов текстильных материалов используемых для их формирования в качестве армирующих компонентов. Основная группа композитов с текстильными наполнителями создается для получения легких и прочных материалов, способных работать длительное время в экспериментальных условиях. Здесь используются текстильные волокна, нити, ткани, трикотаж, формируемые из специальных материаловуглеродные волокна, стеклянные волокна, полиэфирные и полиакрилонитрильные волокна, кремнеземные и базальтовые волокна и т. Вторая группа композитов, создаваемых с использованием текстиля, нацелена на создание материалов со специфическими свойствами, это негорючие холсты нетканого материала или негорючие ткани, экранизирующие оболочки, материалы медицинского назначения стерилизаторы, ткани ароматические, металлизированные ткани, даже обувь и одежда специального назначения для космонавтов, спортсменов и.