Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Микропроцессы разрушения в дисперсно-наполненных полимерных материалах Жук, Андрей Владимирович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Жук, Андрей Владимирович. Микропроцессы разрушения в дисперсно-наполненных полимерных материалах : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.04.19.- Москва, 1992.- 24 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность работы..

Дальнейшее развитие авиационной, космической, автомобильной и судостроительной промышлешюсти. а также производство спортивного инвентаря требует создания новых материалов, обладающих високими значениями прочности и жесткости в сочетании с малым удельным весом, долговечностью и ігизкой стоимостью. Этим требованиям удовлетворяют композиционные материалы (КМ), состоящие из нескольких компонентов и сочетающие в себе их достоинства. В качестве наполнителей ипользуется множество различных материалов. Область применения КМ на их основе быстро расширяется.

Одним из распространенных видов наполнителей являются дисперсные частицы. КМ, состоящие из полимерной матрицы и мелкодисперсного наполнителя, проявляют свойства присущие их составляющим- формуемость в сочетании с малым удельным весом (свойство полимера); высокая жесткость, тепло- и электропроводность и др. (свойство наполнителя). Таким образом наполнитель выполняет две функции: первая состоит в уменьшении обьема более дорого полимера; вторая - в изменении физико-механических и термических свойств реального изделия.

Прочность и пластические свойства дисперсно-наполненных полимеров в значительной мере определяются микропроцессами деформирования и разрушения идущими в окрестности включений. Важными элементами этих процессов являются течение и отслоение матричного полимера от включений, которые приводят к изменению локального напряженно-деформированного состояния (НДС) и предопределяет последующий процесс разрушения. Образование межфазных расслоений в различных наполненных полимерных системах может являться не только нежелательным источником образования опасных трещин, но и эффективным каналом диссипации энергии разрушения.

Немногочисленность исследований в этой области указывает на необходимость более детального анализа механизмов процесса отслоения и изучения влияния на него физических характеристик материала, состояния границы раздела фаз, размера и содержания включений, внешних условий. Исследованию закономерюстей разрушения КМ под действием внешней нагрузки в зависимости от перечисленных выше факторов посвящена данная работа.

Цель работы.

Создание различных модифицирующих покрытий на поверхности мелкодисперсного наполнителя с целью изменения адгезионных взаимодествий на границе раздела фаз наполнитель - полимерная матрица.

Разработка методики получения модельных бездеффектных, стабильных по физико-механическим свойствам КМ на основе эпоксидного связующего.

Исследование методами оптической и электронной микроскопии микропроцессов разрушения, идущих в окрестности жесткого модельного (сферического) наполнителя в пластической полимерной матрице (ПЭ, ПП и густосшитого эпоксидного полимера (ЭП)).

Исследование влияішя на данные процессы таких факторов как: уровень и конфигурация НДС, объемная доля и размер дисперсной фазы, напряжение термического обжатия.

Исследование процессов развития и накопления межфазных повреждений и зон пластического течения при различных режимах нагружения (при постоянном напряжении o=const и при постоянной скорости деформирования =const).

Научная новизна.

Впервые проведено комплексное экспериментально- теоретическое исследование закономерностей адгезионного разрушения в дисперсно-наполненных полимерных системах. Разработана методика механических испытаний в различных режимах нагружения, позволяющаяя непосредственно контролировать микропроцессы разрушения в поле зрения оптического микроскопа. Проанализированы различные медодики нанесения тонких бездеффектных покрытий на мелкодисперсный наполнитель с целью направленного изменения взаимодествия наполнитель - матричный полимер.

Создана на основе решения краевой задачи уравнений мэханикл сплошных сред новая модель роста и торможения межфазных трещин на поверхности дисперного наполнителя, позволяющая оценить влияние на эти процессы термического обжатия, трения между берегами трещины, объемной доли и размера наполнителя, напряжения и поиерхоотной энергии разрушения.

обоснована необходимость разработки кинетичиской модели зарождения и накопления дефектов. Предложена ноьая кинетическая

модель этого процесса, позволяющая объяснить ряд экспериментально наблюдаемых закономерностей.

Практическая значимость.

Процесс адгезионного разрушения и течения в окрестности наполнителя существенным образом предопределяет процесс деформирования и разрушения композиционного материала. В связи с чем, без детального анализа данной стадии разрушения невозможен синтез новых КМ с заданным комплексом физико-механических свойств, находящих все более широкое практическое применение в различных областях науки и техники.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на:

Всесоюзном семинаре "Физика прочности композиционных материалов", Ленинград. 1985;

конкурсе молодых ученых отдела полимеров ИХФ РАН, 1987;

конкурсе молодых ученых ИСПМ РАН, 1988;

VII Всесоюзной конференции по механике полимерных композитных материов, Рига, 1990;

III Советско- Японском симпозиуме по композиционным материалам, Черноголовка, 1991.

Объем и стуктура работы.

Диссертация содержит ПЬ2. страниц и состоит из введения,

пяти глав, выводов и списка литературы. Материал диссертации

иллюстрирован 5>_ рисунками и & таблицами.