Описание

Введение

Цель исследования данной статьи заключается в изучении влияния климатических факторов на свойства углепластиков, выполненных на основе полифениленсульфидного связующего, с целью определения их эксплуатационных характеристик. Актуальность работы обусловлена необходимостью знания о поведении полимерных композиционных материалов в условиях эксплуатации, которые чаще всего включают воздействие влаги и температуры, иными словами, климатических факторов, что крайне важно для авиационной промышленности.

Методология

В исследовании использовались полимерные композиционные материалы, в том числе углепластик на термопластичной матрице, армированной углеродными волокнами. Образцы были получены методом прямого компрессионного прессования при температуре 330°С и давлении 1,5 МПа. Для анализа использовались различные стандартные методы испытаний, такие как оценка влаго- и водопоглощения, тепловлажностного старения и прочностных характеристик. Обоснование выбора методов связано с необходимостью получения объективных данных о физико-механических свойствах материала.

Основные результаты

Исследование продемонстрировало высокую влаго- и водостойкость углепластиков, даже при повышенных температурах, что подтверждает их высокие прочностные показатели. Найдено, что углепластик сохраняет до 90-97% прочности при сжатии после воздействия влаги и тепловлажностного старения. Интересно, что материал выдерживает температурные колебания от -60 до +160°С, что делает его конкурентоспособным с аналогичными зарубежными образцами.

Обсуждение и интерпретация

Авторы статьи интерпретируют результаты как подтверждение высокой устойчивости углепластика к климатическим воздействиям. Результаты коррелируют с предыдущими данными, что свидетельствует о надежности полученных выводов. Проблемы, описанные в литературе, о снижении прочности при воздействии влаги и температуры, здесь подтверждаются частично, однако углепластик показывает более высокую стойкость, что может быть связано с его особенностями структуры и укладки.

Заключение

Таким образом, углепластик на основе полифениленсульфидного связующего обладает высокой стойкостью к климатическим факторам и может использоваться для создания малонагруженных и неответственных агрегатов авиастроения. Основные ограничения исследования связаны с его направленностью в рамках определенных условий, что предполагает необходимость дальнейших испытаний в различных климатических зонах. Рекомендуется проведение более широких исследований, включающих варианты с другими матрицами и условиями эксплуатации.

Ключевые слова и термины

полимерный композиционный материал, углепластик, термопластичная матрица, влаго- и водопоглощение, тепловлажностное старение.

Библиография

Сirotkin O.S., Андрюнина М.А., Бейдер Э.Я. Новые конструкционные и функциональные ПКМ на основе термопластов и технологии их формования //Авиационная промышленность. 2012. №4. Бейдер Э.Я. и др. Стеклопластики на термопластичной матрице //Труды ВИАМ. 2013. №7. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года //Авиационные материалы и технологии. 2012. №S.