Определение кинетики отверждения деталей из полимерных композиционных материалов на основе эпоксидных связующих


DOI: 10.34759/tpt-2020-12-4-185-191

Авторы

Чэнь Я. 1*, Пье П. М.1, Малышева Г. В.2

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1, Москва, 105005, Россия

*e-mail: yangyangchen@mail.ru

Аннотация

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований кинетики отверждения образцов из стекло- и углепластиков, изготовленных на основе эпоксидного связующего. В качестве критерия оптимальности скорости нагрева предложено использовать значения градиентов температур по толщине. В качестве объектов исследования использованы образцы из стекло- и углепластика, изготовленные на основе эпоксидного связующего. Для определения температурных полей на поверхности и внутри образца проведены теоретические расчеты с использованием программы ESI PAM-RTM. В качестве исходных данных для проведения моделирования использовали величину тепловыделения, которую определяли экспериментально для различных скоростей отверждения. Установлено, что при одном и том же режиме отверждения значения градиентов температур в образцах из стеклопластика выше, чем для аналогичных из углепластика.

Ключевые слова:

композиционный материал, кинетика отверждения, градиент температур.

Библиографический список

  1. Резник С.В., Просунцов П.В., Новиков А.Д. Перспективы повышения размерной стабильности и весовой эффективности рефлекторов зеркальных космических антенн из композиционных материалов // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2018. № 1(694). С. 71–83. DOI: 10.18698/0536-1044-2018-1-71-83

  2. Башаров Е.А., Вагин А.Ю. Анализ применения композиционных материалов в конструкции планеров вертолетов // Труды МАИ. 2017. № 92. С. 13–13.

  3. Ендогур А.И., Кравцов В.А. Идеология проектирования авиационных конструкций из полимерных композиционных материалов // Труды МАИ. 2015. № 81. С. 4.

  4. Черноволов Р.А., Гарифуллин М.Ф., Козлов С.И. Валидация процедур проектирования и изготовления динамически подобных моделей летательных аппаратов с применением полимерных композиционных материалов // Вестник Московского авиационного института. 2019. № 26(3). С. 102–112.

  5. Васильев В.В., Протасов В.Д., Болотин В.В. и др. Композиционные материалы: Справочник. М.: Машиностроение, 1990. 512 с.

  6. Петрова А.П., Малышева Г.В. Клеи, клеевые связующие и клеевые препреги: учебное пособие. М.: ВИАМ, 2017. 472 с.

  7. Беляков Е.В., Тарасов В.А., Боярская Р.В. Выбор режимов формования композитных конструкций ракетно-космической техники // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012. № 5 С. 37–43.

  8. Borodulin A.S., Marycheva A.N., Malysheva G.V. Simulation of impregnation kinetics of fabric fillers in the production of fiberglass articles // Glass Physics and Chemistry. 2015. N 41. P. 660–664.

  9. Резник С.В., Просунцов П.В., Михайловский К.В., Беленков Е.С. Моделирование прогрева связующего полимерных композиционных материалов с использованием СВЧ излучения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2018. № 12. С. 83–92.

  10. Иванов Н.В., Гуревич Я.М., Хасков М.А., Акмеев А.Р. Изучение режима отверждения связующего ВСЭ-34 и его влияния на механические свойства // Авиационные материалы и технологии. 2017. № 2 (47). С. 50–55.

  11. Мараховский П.С., Баринов Д.Я., Чуцкова Е.Ю., Мельников Д.А. Отверждение многослойных полимерных композиционных материалов. Часть 2. Формование толстостенной плиты стеклопластика // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2018. № 6. С. 7–14.

  12. Баринов Д.Я., Майорова И.А., Мараховский П.С., Зуев А.В., Куцевич К.Е., Лукина Н.Ф. Математическое моделирование температурных полей при отверждении толстостенной плиты стеклопластика // Перспективные материалы. 2015. № 4. С. 5–14.

  13. Чэнь Я., Мараховский П.С., Малышева Г.В. Определение теплофизических свойств эпоксидных материалов в процессе их охлаждения // Труды ВИАМ. 2018. № 9 (69). С. 119–123.

  14. Kissinger H.E. Reaction kinetics in differential thermal analysis // Analytical chemistry. 1957. N 29(11). P. 1702–1706.

  15. Boswell P.G. On the calculation of activation energies using a modified Kissinger method // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 1980, № 18(2), pp 353-358.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024