Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Аналитический обзор 6
1.1 Общий обзор полимерных композиционных материалов, армированных углеродными волокнами 11
1.1.1 Получение углеродных волокон и их свойства 12
1.2 Нанонаполнители для ПКМ и их влияние на свойства композита 16
1.2.1 Синтетические наноразмерные наполнители 17
1.2.2 Слоистые наносиликаты (наноглины) 18
1.2.3 Галлуазитные нанотрубки 21
1.2.4 Углеродные наноматериалы 22
1.2.4.1 Углеродные нанотрубки 23
1.2.4.2 Наноконусы 29
1.3 Влияние нанонаполнителей на кинетику отверждения полимерных связующих 31
1.4 Методы получения нанокомпозитов 34
1.5 Технологии получения композиционных материалов на основе углеродных волокон 42
1.6 Подходы к изучению разрушения полимерных углеродных композиционных материалов 46
1.7 Выводы из аналитического обзора и постановка задачи исследования 50
Глава 2. Экспериментальная часть 52
2.1 Материалы 52
2.2 Получение наномодифицированного связующего 58
2.3 Получение препрегов 62
2.4 Получение нанокомпозитных плёнок 65
2.5 Получение образцов углепластиков 65
2.6 Методы испытания материалов 66
2.6.1 Испытание на вязкость межслоевого разрушения 66
2.6.2 Испытания на прочность при изгибе 70
2.6.3 Реологические испытания 70
2.6.4 Дифференциальная сканирующая калориметрия 72
2.6.5 Динамический механический анализ 73
2.6.6 Термогравиметрический анализ 73
2.6.7 Механические свойства пленок 75
2.6.8 Сканирующая электронная микроскопия 75
2.6.9 Рентгеноструктурный анализ 75
2.6.10 Определение степени отверждения лаковых покрытий гель-золь анализом 76
Глава 3. Результаты и их обсуждение 77
3.1 Получение препрегов методом электростатического нанесения полимерного связующего на углеродную ткань 77
3.1.1 Определение оптимальной степени нанесения связующего на углеродную ткань 80
3.2 Изучение и сравнение свойств углепластиков на основе связующих ЭО, ПФС и ИДА 81
3.2.1 Сравнение термомеханических характеристик углепластиков на основе PОRСHЕR, ЭО и ПФС 81
3.2.2 Исследование термомеханических свойств углепластиков на основе ИДА 85
3.3 Определение режима отверждения углепластиков на основе ЭО 87
3.4 Сравнение механических свойств композитов с различными видами связующих 92
3.5 Определение оптимального режима диспергирования наночастиц в расплаве 94
3.6 Определение степени расслоения частиц ММТ в объеме полимера с помощью рентгеноструктурного анализа 95
3.7 Подбор оптимальных концентраций наночастиц 99
3.7.1 Исследование вязкости расплава наномодифицированного связующего ЭО 99
3.7.2 Морфология и механические свойства эпоксидных пленок, наполненных наночастицами 102
3.7.3 Механические свойства углепластиков с различной концентрацией наночастиц 104
3.8 Термомеханические свойств углепластиков, модифицированных наночастицами 107
3.9 СЭМ исследования сколов наномодифицированных углепластиков 109
3.10 Влияние температуры на термомеханические свойства углепластиков на основе эпоксидных порошковых нанокомпозиций 112
3.11 Влияние многостенных углеродных нанотрубок на поведение обработанных эпоксидных порошковых композиций и механические свойства волоконных армированных композитов 114
Заключение 123
Выводы 125
Список сокращений 127
Список литературы 128
- Углеродные нанотрубки
- Испытание на вязкость межслоевого разрушения
- Определение режима отверждения углепластиков на основе ЭО
- Влияние многостенных углеродных нанотрубок на поведение обработанных эпоксидных порошковых композиций и механические свойства волоконных армированных композитов
Углеродные нанотрубки
Среди углеродных наноразмерных наполнителей для полимерных материалов самыми распространенными является углеродные нанотрубки (УНТ). УНТ представляют собой аллотропную форму углерода, состоящую из гексагональной сетки углеродных атомов, которые формируют цилиндр, имеющий диаметр около 1 нм и длину 100 – 10000 нм. Таким образом, УНТ имеют высокую анизотропию, т. е. высокое соотношение длины к диаметру. Известно [111, 112, 113], что введение углеродных нанотрубок в полимерные материалы приводит к повышению механических и термических свойств полимерных материалов и покрытий.
Как отмечается в [110], различные функциональные группы, локализованные на поверхности УНТ (гидроксильные, карбоксильные, аминные), в процессе взаимодействия со смолой раскрывают эпоксидные циклы и взаимодействуют с молекулами олигомера с образованием ковалентных связей [32]. Вероятно, в результате изменения стехиометрического соотношения между количеством эпоксидных групп олигомера и функциональных групп отвердителя область, которую занимает нанотрубка, представляет собой область с существенно меньшей плотностью химических сшивок. По этой причине такая область является гораздо более склонной к релаксации, чем остальной объем полимерной матрицы. Наличием таких областей можно объяснить факт снижения температуры стеклования в нанокомпозитах на основе эпоксидной матрицы, отвержденной в условиях, достаточных для достижения полной конверсии.
Результаты работы [114] подтверждают, что эффективность модификации эпоксидных олигомеров пропорциональна удельной поверхности углеродных нанотрубок. В качестве параметра, определяющего эффективность модификации, выбрано изменение структурного параметра (), который является отношением количества физических узлов сетки зацепления к количеству поперечных химических сшивок. Введение УНТ в полимерную матрицу способствует увеличению количества физических узлов сетки зацепления и делает матрицу более склонной к протеканию релаксационных процессов, что увеличивает полную относительную деформацию при растяжении.
Ханг с соавторами [115] разработал метод выращивания углеродных нанотрубок (УНТ) на углеродных волокнах путем осаждения химических испарений. После выращивания УНТ пучок волокон пропитывался смолой, чтобы получить анизотропный композит. Проведенные тесты на растяжение, и наблюдение за поверхностью образованных в процессе растяжения трещин, указывает на появление трех типов трещин УНТ с различным поведением, что создает новые требования к дизайну композитов.
Модификация связующего углеродными наночастицами влияет на свойства ПКМ (углепластики, стеклопластики). В [116] в качестве модифицирующих добавок использованы УНТ, функциализованные карбоксильными группами. Функциализованные углеродные нанотрубки (ФУНТ) предварительно вмешивали в ацетон, добавляли эпоксидную смолу Еpоn 862 и подвергали длительному ультразвуковому (УЗ) диспергированию. После испарения растворителя в систему вводили отвердитель Еpikurе W. ПКМ изготавливали методом вакуумной инфузии с последующим отверждением в течение 6 ч при 130 С. Механические испытания показали, что предел прочности ПКМ при изгибе существенно не изменился, в то время как прочность при межслоевом сдвиге, определенная методом короткой балки, увеличилась на 40 % при концентрации ФУНТ 0,5%.
Увеличение модуля Юнга и прочности при растяжении ПКМ (на 20% и 11% соответственно) на основе стеклоткани было продемонстрировано в работе [117], авторы которой в качестве модификатора использовали нативные и функционализированные карбоксильными группами УНТ в концентрации 1мас.%.
В работе [118], где в качестве модификатора были использованы нефункционализированные УНТ в концентрации 0,5 мас.%, было установлено влияние способа изготовления на величину прочности межслоевого сдвига. Так, при изготовлении ПКМ методом VАRTM (Vасuum Аssistеd Rеsin Trаnsfеr Mоulding) прочность межслоевого сдвига при модифицировании композиции оставалась неизменной по сравнению с контрольным образцом на основе исходного связующего, которое было обработано ультразвуком, как и модифицированная УНТ композиция. Однако, по сравнению со связующим, которое не подверглось УЗ-обработке, величина прочности межслоевого сдвига возросла на 30 %. При изготовлении ПКМ методом пропитки авторы отмечали возрастание величины предела прочности при межслоевом сдвиге на 22%.
В цикле работ [119–123] исследовано изготовление ПКМ методом VАRTM с использованием связующих, модифицированных различными типами УНТ (исходные, нековалентно функциализованные ПАВ, карбоксилированные). На основании проведенных экспериментов авторы сделали вывод о существенном (в среднем на 70 %) возрастании коэффициента трещиностойкости при распространении трещины между слоями наполнителя-стекловолокна. Концентрация УНТ составляла 1 мас.%.
Авторы [124] исследовали влияние модификации эпоксидного связующего различными типами УНТ на прочность и трещиностойкость ПКМ с различными видами наполнителя. Так, было показано, что использование связующего, модифицированного УНТ при изготовлении углекомпозита методом автоклавного прессования, увеличивает величину трещиностойкости на 17-83 % в зависимости от типа используемых УНТ. Минимальный эффект дает модификация связующего многостенными УНТ, максимальный комбинация нативных и функциализованных УНТ. При изготовлении ПКМ на основе стекловолокон введение в состав связующего 0,5 мас.% аминофункционализированных УНТ увеличивает прочность межслоевого сдвига на 46 %. Коэффициент трещиностойкости в этом случае ведет себя неоднозначно. Если величина коэффициента трещиностойкости G1с инициирования трещины превышает уровень исходного образца на 25 %, то эта же величина при распространении трещины меньше уровня исходного материала на 51 %. В работе [125] в эпоксидную матрицу были введены гибридные наночастицы, углеродные нанотрубки, непосредственно выращенные на глиноземных микросферах путем химического осаждения из газовой фазы. В результате наблюдалось улучшение на 19% и 11% модуля упругости при изгибе и межслойной прочности на сдвиг, соответственно. Кроме того, температура стеклования была увеличена на 15 С, а динамический модуль упругости при 50С увеличился на 20%. Улучшению матричных свойств в результате хорошей дисперсии гибридов свидетельствует их влияние на препятствие формирования и развития матричных трещин.
В отличие от описанных ранее способов наномодификации ПКМ методам наномодификации готовых препрегов посвящено существенно меньше работ. В работе [126] показано, что нанесение «леса» из вертикально выращенных нанотрубок, перенесенных на препрег способом накатки, существенно, в 2-3 раза, увеличивает трещиностойкость ПКМ на его основе. Несмотря на высокий результат такой модификации, разработанный способ не представляет особого интереса в условиях серийного производства ПКМ.
На основании анализа работ по исследованию влияния УНТ (концентрации 0,5–5,0 мас.%) на свойства ПКМ следует, что в результате использования модифицированных связующих происходит увеличение трещиностойкости (до 50%) и увеличение прочности межслоевого сдвига на (30-40) %. При этом модуль упругости и прочностные характеристики ПКМ остаются практически неизменными.
Согласно результатам, полученным в работе [127], существенное увеличение модуля упругости эпоксидного связующего (в 3–4 раза) достигается только при концентрации УНТ в полимере 30-40 мас.%. Однако, более высокие концентрации нанонанолнителей при условии их равномерного диспергирования резко увеличивают вязкость расплава или раствора связующего, что существенно ограничивает возможность пропитки им армирующего наполнителя.
Существенное увеличение прочности сдвига между поверхностью волокна и матрицы достигается путем модификации поверхности угле- и стеклоармирующего наполнителя углеродными нанотрубками за счет выращивания углеродных нанотрубок (УНТ) непосредственно на поверхности волокна. Для реализации этого метода на поверхность волокна наносят катализатор, а затем выращивают УНТ в процессе пиролиза углеводородов в восстановительной атмосфере методом химического осаждения паров (метод Сhеmiсаl vаpоur dеpоsitiоn, СVD) [128–130]. В работе [131] показано увеличение взаимодействия между матрицей и углеволокном, модифицированным в процессе СVD на 375 %. Возможное объяснение этого эффекта связано с увеличением удельной поверхности волокна. В [132] доказано, что модификация поверхности стекловолокна методом СVD позволяет увеличить взаимодействие между матрицей (ПММА) и поверхностью волокна на 150 %. Модификация привела к увеличению смачиваемости поверхности наполнителя. В работе [133] продемонстрировано, что величина взаимодействия между поверхностью углеволокна и матрицы зависит от микроструктуры УНТ, выращенных на поверхности. В случае радиально и хаотически ориентированных УНТ было отмечено увеличение взаимодействия на 12 % и 72 % соответственно. Однако, несмотря на заметное увеличение взаимодействия между поверхностью волокна и полимерной матрицей, данный способ модификации приводит к существенному до 50 % падению прочности волокон наполнителя [133, 134].
Испытание на вязкость межслоевого разрушения
Внешний вид образца для определения вязкости межслоевого разрушения (или критической скорости высвобождения энергии деформирования) G1С приведен на рисунках 2.5 и 2.6.
Образцы углепластиков имеют характерные размеры: b 15 мм, L = 120 мм, h 1,5 мм, l = 30 мм (l - длина трещины, т.е. расстояние от ее вершины до оси приложения усилий). Образцы углепластиков испытывали на разрывной машине 1958У-10-1 (Россия) при комнатной температуре по методу «двойной консольной балки» [208]. Скорость нагружения образца за берега трещины 5 мм/мин. Суть испытания заключалась в регистрации трех величин: l (расстояние от деформируемого конца образца до вершины трещины), Pс (значения на диаграмной ленте усилия Р в момент «страгивания» трещины) и с (значения на диаграмной ленте перемещения деформируемых концов образца по оси действия усилий в тот же момент) в соответствии с рекомендациями [208]. В эксперименте фиксировали серию последовательных кривых нагружение разгрузка для желаемых приращений трещины в предположении, что каждая из отщепляемых половин ведет себя, как упругая консольная балка. В этом случае вязкость межслоевого разрушения G1С определяется выражением (1): где Pс и с- критические значения усилия P и прогиба , соответствующие моменту «страгивания» трещины в образце, b - ширина образца, l - длина трещины перед «страгиванием». Величину G1С усредняли по 5-ти измерениям рисунки 2.7 и 2.8 по мере продвижения трещины для каждого образца углепластика.
Определение режима отверждения углепластиков на основе ЭО
В процессе отверждения эпоксидные смолы переходят в неплавкое и нерастворимое состояние, т.е. в твердый продукт за счет создания в них пространственной структуры. Пространственная структура полимера влияет на физико-механические и технические свойства материала. Ее образование зависит от вида отвердителя, процесса и степени отверждения. В отвержденном состоянии эпоксидным полимерам присущ комплекс ценных технических свойств: когезионная и адгезионная прочность, химическая устойчивость и диэлектрические показатели. Важную роль в формировании углепластиков играет технологический режим отверждения полимерной матрицы, от которого зависят термомеханические свойства ПКМ. В работе в качестве отвердителя используется дициандиамид Саsаmid-780.
Для определения оптимального температурного интервала обработки компонентов углепластика был проведен ДСК анализ связующего, отвердителя и системы связующий-отвердитель. Результаты анализов представлены на рисунке 3.7.
Анализ кривых ДСК для системы связующее/отвердитель, рисунок 3.7, показал, что реакция отверждения (раскрытие эпоксидных групп амидными) начинается уже при 80 оС и входит в активную фазу при (120-130) оС. Пика активности реакция достигает при 150 оС, после чего начинает снижаться и при 190 оС останавливается.
Таким образом, определение оптимальных технологических параметров термической обработки эпоксидного связующего проводили при следующих температурных режимах:
1) 130 оС - температура начала активной фазы отверждения;
2) 150 оС - температура пика активности реакции;
3) 180 оС - температура окончания реакции (полное пекращение реакции наблюдается при температуре 190 оС, но в этом случае возможно наступление деструкции системы).
Согласно выбранным режимам из препрегов, полученных методом электростатического нанесения, изготовлены образцы углепластиков (методом, описанным в пункте 2.5) на основе углеродной ткани PОRСHЕR-43200 саржевого плетения и нативной эпоксидной смолы Еpiсоtе-1004. Большинство материалов ведут себя упруго и в то же время пластично, т.е. упругопластично. При приложении нагрузки пластичные свойства материала проявляются в виде остаточной деформации. В то же время механические свойства являются функцией температуры, времени, величины и вида нагрузки. Структурные преобразования (например, стеклование, побочные релаксации, сшивание полимера), проявляющиеся в виде сильных изменений в термических и механических свойствах, исследованы с использованием ДМА, который является более чувствительным методом по сравнению с ДСК, в особенности при исследовании процессов релаксации. Результаты исследования термомеханических свойств (модуля накопления и температуры стеклования) полученных по разным режимам отверждения образцов углепластиков представлены в таблице 3.5.
Наиболее высокими значениями модуля накопления обладают образцы 3-6сл, 4-6сл, 5-6сл и 7-6сл, которые также имеют и высокие температуры стеклования, за исключением образца 7-6сл. При длительном отверждении образцов при 130 оС наблюдается падение модуля накопления и незначительный рост температуры стеклования.
Результаты исследования образцов в режиме вынужденных крутильных колебаний на реометрической системе с изменением скорости сдвига при температурах, соответствующих вязкотекучему состоянию связующего с целью определения модулей упругости G и температуры стеклования по Тg представлены в таблице 3.6.
Как видно из данных таблицы 3.6, образец 7-6сл обладает наибольшей температурой стеклования, но при этом весьма низким модулем упругости в отличие от образца 8-6сл, имеющим самый высокий модуль G . Температура стеклования образца 8-6сл ниже, чем у образца 7-6сл. С учетом результатов, ДМА оптимальным является выбор технологических режимов полимеризации углепластиков, усреднённых по времени и применяемым при формовании режимам для образцов 7-6сл и 8-6сл. Режимы, при которых получены образцы 3-6сл и 4-6сл с высокими модулями упругости и температурами стеклования, также являются перспективными для дальнейшего формования образцов углепластиков.
Таким образом, на основании данных реологических и ДМА исследований выбраны три технологических режима полимеризации образцов углепластиков:
1) температура - 130 оС, время - 60 минут;
2) температура - 150 оС, время - 60 минут;
3) температура - 180 оС, время - 15 минут. С использованием выбранных режимов получены три образца углепластиков. Образцы изготовили из 18 слоев препрегов методом, описанном в пункте 2.5. Образцы испытали на вязкость межслоевого разрушения G1С, предел прочности f, динамический модуль упругости при изгибе Е и динамический модуль упругости при сдвиге G .
Результаты испытания на вязкость межслоевого разрушения G1С, прочность при изгибе f, динамический модуль упругости при изгибе Е и динамический модуль упругости при сдвиге G приведены в таблице 3.7.
Как видно из данных таблицы 3.7, образец №1-18сл обладает самыми высокими значениями вязкости межслоевого разрушения G1С, прочности при изгибе f, динамического модуля упругости при изгибе Е , динамического модуля упругости G и требует меньшего времени выдержки в горячем прессе - 15 минут по сравнению с выдержкой в течение 60 минут, что значительно ускоряет процесс получения углепластиков.
Таким образом, при использовании модифицированного дициандиамида Саsаmid 780 для отверждения термореактивного твердого эпоксидного олигомера Еpiсоtе 1004 на основе бисфенола А и эпихлоргидрина Rеsоlutiоn pеrfоrmаnсе prоduсts эффективной является термическая обработка при 180 оС в течении 15 минут с целью обеспечения наиболее высоких термомеханических характеристик ПКМ на их основе. Данный режим также является высокотехнологичным благодаря небольшому времени термообработки для получения готового изделия, что значительно ускоряет и удешевляет технологический процесс.
Влияние многостенных углеродных нанотрубок на поведение обработанных эпоксидных порошковых композиций и механические свойства волоконных армированных композитов
Диспергирование УНТ в эпоксидной смоле было проведено двумя способами: (1) включение УНТ в расплавленную эпоксидную смолу, используя двухшнековый экструдер и (2) технология введения "мастербатч".
Из полученных наномодифицированных композиций методом электростатического напыления получали препреги и углепластики на их основе, изготовленные путем прессования в течение 15 мин при 180 С и 1МПа.
Методом, описанным в пункте 2.4, изготовили нанокомпозитные пленки. Результаты исследования реологических свойств композитов на основе ЭО и УНТ, полученных двумя способами - введением УНТ в расплав эпоксидной смолы и "мастербатч - представлены на рисунке 3.18. Как видно из данных рисунка 3.18, введение УНТ в расплавленную эпоксидную матрицу ведет к значительному увеличению вязкости расплава при низких скоростях сдвига, рисунок 3.18, что объясняется формированием структурных (перколяционных) сетей нанотрубок в основной массе олигомера эпоксидной матрицы. Увеличение скорости сдвига и напряжения приводит к постепенному разрыву связей и большему снижению вязкости расплава эпоксинанокомпозита. Кроме того, за счет образования структурных сетей система характеризуется пределом текучести, который является минимальным напряжением, необходимым для вязкого потока нанокомпозита.
Анализ реологических данных, рисунок 3.18, показывает более высокую вязкость при низких скоростях сдвига у нанокомпозитов, полученных путем метода введения «мастербатч», что указывает на лучшее диспергирование УНТ в эпоксидном связующем при использовании данной техники.
Реологические кривые композитов эпоксидной смолы/УНТ аппроксимировались с различными моделями (Tsсhеusсhnеr, Саssоn, Hеrsсhеl– Bulklеy, Binghаm), которые ранее использовались для описания реологического поведения подобных систем [244, 245]. Наилучшие результаты получены с помощью уравнения Чойшнера (Tsсhеusсhnеr) (п. 2.6.3).
Результаты применения уравнения Чойшнера с точки зрения текучести в зависимости от концентрации нанотрубок в эпоксидной матрице представлены на рисунке 3.19 для обоих методов обработки. Введение 0,1мас.% УНТ в эпоксидную матрицу технологией введения через "мастербатч" привело к появлению предела текучести, который непрерывно растет с увеличением концентрации УНТ до 2 мас.%, рисунок 3.19. Тем не менее, предел текучести не наблюдается до 0,1 мас.% УНТ нанокомпозитов, подготовленных путем прямого смешения. При непосредственном экструдировании углеродных нанотрубок в эпоксидной матрице предел текучести наблюдался только при концентрации 0,5мас% и более - выше. Можно отметить, что напряжение в точке текучести увеличивается более быстрыми темпами в технологии введением через "мастербатч" по сравнению с прямым смешиванием в расплаве, что подтверждает лучшее диспергирование УНТ в эпоксидной матрице при использовании технологии введением через "мастербатч".
СЭМ исследования поверхности разрушения пленок из эпоксидной смолы без УНТ и с 1 мас.% УНТ, полученных обоими методами обработки, представлены на рисунке 3.20. Видно, что УНТ достаточно равномерно распределены в основной массе эпоксидной матрицы, рисунки 3.20 б, в, и диспергированы на наноуровне без крупных агрегатов, рисунки 3.21 а, б.
СЭМ исследования показывают, что фрагментация УНТ и адгезия между матрицей и нанотрубками довольно слабая, рисунки 3.21 а, б, в результате торчащие нанотрубки (без смолы) из эпоксидной смолы ограничивают их армирующий эффект.
Установлено, что введение УНТ (от 0,1 до 2 мас.%) в эпоксидную смолу не оказало существенного влияния на механические свойства пленок, таблица 3.17. Полученные данные подтверждают слабое взаимодействие между УНТ и эпоксидной матрицей.
Результаты исследования механических свойств углепластиков представлены в таблице 3.19. Кривые напряжение-деформации исследуемых систем приводятся на рисунке 3.22 для лучшей иллюстрации механического поведения. Полученные результаты показывают, что введение нанотрубок имеет более существенный эффект в композитах, чем в самой матрице. Добавление 1мас.% углеродных нанотрубок в эпоксидную матрицу приводит к увеличению прочности на изгиб у композитов. Кроме того, с введением УНТ незначительно возрос модуль изгиба композитов, что безусловно, связано с мостиковым эффектом УНТ [246]. Температура стеклования (Тg) углепластиков выросла с введением УНТ, вероятно, из-за ограничения подвижности молекул вблизи поверхности УНТ. В то же время, с введением УНТ незначительно увеличились модули сдвига и изгиба (G`, Е`) композитов, таблица 3.19.
Основные результаты испытаний ДКБ-кривые момента перемещения силы нагружения показаны на рисунке 3.23. Из этих кривых и геометрических данных образца, могут быть рассчитаны и составлены кривые переднего положения межслойной вязкости разрушения. Критические значения вязкости межслоевого разрушения, полученные с помощью данного метода, представлены в таблице
Результаты показывают, что параметр G1С значительно увеличивается, когда УНТ внедрены в ЭО. Такое объясняется образованием наномостиков между разорванными краями [247]. Таким образом, необходима дополнительная энергия, чтобы извлечь их из матрицы, а затем начнется разрастание трещины.
Кроме того, СЭМ изображения сколов эпоксидных пленок показывают, что внедренные нанотрубки значительно изменили морфологию поверхности разрушения. Поверхность скола чистого образца смолы, рисунок 3.20 а, является относительно гладкой, а поверхность разрушенных образцов с нанотрубками имеет большую степень шероховатости, рисунки 3.20 б, в, объясняющие эффект отклонения трещины.
В дополнение к этому, УНТ в углепластиках имеет выраженное влияние на вязкость разрушения, таблица 3.19. Эти эффекты сильно зависят от технологии, используемой для приготовления композиционных образцов и от типа волокон. В случае углепластиков, подготовленных технологией введения УНТ через "мастербатч", происходило увеличение на 40% прочности при изгибе. Образцы, подготовленные прямым смешиванием расплава полимера, показали увеличение на 20% прочности при изгибе, дополнительно подтвердив лучшую производительность технологии введения через "мастербатч" для эффективного диспергирования УНТ.