Реологические аномалии в формировании структуры и свойств токопроводящих полимерных композиционных материалов Демин Виктор Леонидович

Введение к работе

Актуальность темы.

В настоящее время устойчив интерес к токопроводящим полимерным композиционным материалам (ПКМ), в которых матрицей является полимер, а наполнителями какие либо порошки. Если рассматривать ПКМ, который состоит из проводящего дисперсного наполнителя и полимерной матрицы, то свойства такого материала будут определяться с одной стороны природой и свойствами компонентов и концентрацией наполнителя, с другой -распределением наполнителя в матрице, типом структур, которые образуют частицы наполнителя, контактными взаимодействиями между частицами и процессами на поверхности наполнителя.

Можно выделить несколько приёмов, различной сложности и эффективности получения упорядоченной структуры требуемого вида и контактных взаимодействий в материале, но наиболее интересными можно считать решения, основанные на том, что ПКМ на стадии переработки обычно являются в реологическом плане аномально вязкими жидкостями. Некоторые системы такого рода увеличивают вязкость при приложении сдвиговых нагрузок, что связывается с развитием контактных взаимодействий между частицами наполнителя. Для рассмотрения в данной работе были выбраны два тііких явлении - дилатансия и рсопскеия. Изучение этих яшіеини может послужить научной основой оригинальной технологии токопроводящих ПКМ

Работа выполнялась в рамках программы Министерства Образования РФ «Университеты России. Фундаментальные исследования», раздел 4.8.11 -композиты. А также в рамках «Программы развития гражданской авиационной техники России на 2004 - 2010 г.г. и на период до 2015 г.» (приложение №4 стр. 37)

Цели работы.

1. Изучение дополнительных ресурсов, связанных с использованием различных по природе матриц, поверхностно активных веществ, наполнителей, для направленного улучшения свойств токопроводящих ПКМ в случае применения дилатансии.

2. Изучение возможностей применения реопексии для направленного

улучшения свойств токопроводящих ПКМ

3. Разработка токопроводящих материалов с улучшенными свойствами для решения практических задач.

4. Получение ПКМ в лабораторных условиях.

5. Изучение получаемых материалов.

Научная новизна;

- Разработаны основы новой технологии токопроводящих полимерных
композиционных материалов, в которой использованы аномальные явления
концентрированных суспензий - дилатансия и реопексия - для регулирования
свойств получаемых материалов:

Показано влияние природы и свойств матрицы и поверхностно активных веществ на формирование структуры токопроводящих полимерных композиционных материалов в случае использования дилатансии для направленного улучшения свойств токопроводящих ПКМ.

Установлены закономерности структурообразования в дисперсных системах, которые проявляют реопексию. Показан позитивный вклад явления в решение материаловедческих задач.

- Показано, что при соответствующем подборе компонентов возможно
значительное снижение электрического сопротивления материала в процессе
отверждения.

Практическая значимость:

Разработан токопроводящий ПКМ для крепления датчиков экзоэлектронной эмиссии к конструкциям авиационной техники, в рамках «Программы развития гражданской авиационной техники России 2004 - 2010 г.г. и на период до 2015г.»

- Исследованы углеродные и металлические порошки различной
природы, формы частиц и дисперсности с целью получения токопроводящих
ПКМ.

- Показано, что при деформировании реопектических систем происходят
концентрационные изменения материала.

- Обнаружена- анизотропия электрофизических, теплофизических и
механических свойств материалов, полученных с использованием эффектов
реопексии и дилатансии.

Апробация работы:

Основные результаты работы доложены и обсуждены на:

- международной научно-технической конференции «Полиматериалы
2002».(Москва, 2002г.)

- научно-технической конференции «Технологические процессы и материалы в
машиностроении и приборостроении».(Москва, 2003г.)

международной научно-технической конференции «Полиматериалы 2003».(Москва, 2003г.)

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, трех глав, общих выводов, списка литературы (84 наименования) и приложения. Общий объем диссертации 114 страниц машинописного текста, включая рисунки и таблицы..

Похожие диссертации на Реологические аномалии в формировании структуры и свойств токопроводящих полимерных композиционных материалов

Формирование структуры и свойств материалов на основе меди с карбидом кремния при электроконтактном спекании Рожкова Татьяна Владимировна

Формирование структуры и свойств композиционных материалов аропласта с фторопластом-4 при взрывном прессовании и получение антифрикционных изделийАгафонова Галина Викторовна

Разработка научных основ технологических процессов взрывного прессования, формирования структуры и свойств сегнетокерамических материаловРозен, Андрей Евгеньевич

Синтез, закономерности формирования структуры и механические свойства дисперсноупрочненных материалов на основе алюминияВорожцов, Сергей Александрович

Влияние ультрадисперсных частиц на формирование структуры и уровень эксплуатационных свойств композиционных материаловРогалёв Александр Викторович

Формирование структуры и свойств покрытий на основе композиционного материала сталь Р6М5 - тугоплавкий карбидГнюсов Константин Сергеевич

Формирование структуры и эксплуатационных свойств пористых СВС-материалов на основе бинарных и многокомпонентных соединенийТубалов Николай Павлович

Разработка технологических процессов формирования структуры и свойств термостабильных Mn-Zn-ферритовых материалов с высокой магнитной проницаемостьюМеньшова Светлана Борисовна

Разработка методов придания огнезащитных свойств и исследования термического воздействия на структуру и свойства материалов и пакетов одеждыЗагоруйко, Марина Владимировна

Оценка структуры и механических свойств материалов по статистическим характеристикам микротвердостиКошкин, Валерий Иванович