COMPOSITES and NANOSTRUCTURES最新文献

{"title":"MORPHOLOGY OF PARTICLES OF POLYMER COMPOSITES OF DIFFERENT STRUCTURES\u0000PRODUCED USING SUPERCRITICAL FLUID MEDIA\u0000\u0000МОРФОЛОГИЯ ЧАСТИЦ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ РАЗЛИЧНОГО СТРОЕНИЯ, ПОЛУЧЕННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ ФЛЮИДНЫХ СРЕД","authors":"Р. М. Хузаханов, В. Ф. Хайрутдинов, И. Ш. Хабриев, Ф. М. Гумеров, Р. М. Гарипов, И. М. Абдулагатов","doi":"10.36236/1999-7590-2022-14-4-201-207","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-2022-14-4-201-207","url":null,"abstract":"The work is devoted to the study of the morphology of particles, obtained mixtures determined by the supramolecular structure of the studied mixtures of polymers and ultimately affecting the properties of materials.\u0000The objects of study were combinations of mixtures of two types of polymers, polar (containing polar groups - CEVA, PC), and non-polar (HDPE, LLDPE, PP, EPDM), obtained using the supercritical fluid anti-solvent method. As a result of the mixing of polymers, depending on the types of polymers, complex morphological structures were obtained, such as fibrils, nodules, flakes, spiral worms and the “coral” type structure we named, as well as their combinations.\u0000\u0000Работа посвящена изучению морфологии частиц, полученных смесей определяемой надмолекулярной\u0000структурой изучаемых смесей полимеров и влияющих в конечном итоге на свойства материалов. В каче-\u0000стве объектов исследования выбраны сочетания смесей двух видов полимеров полярных (имеющие в сво-\u0000ем составе полярные группы- СЭВА, ПК), и неполярных (ПЭНД, ЛПЭВД, ПП, СКЭПТ), полученных с использованием метода сверхкритического флюидного антирастворителя. В результате осуществления смешения полимеров, в зависимости от вида полимеров, получены сложные морфологические структуры, такие как фибриллы, узелки, хлопья, спиралевидные черви и названная нами структура типа «кораллов», а также их комбинации.","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-02-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"129834955","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"FADING MEMORY EFFECT AND ASYMPTOTIC COMMUTATIVITY UNDER MULTI-STEP LOADINGS IN THE LINEAR VISCOELASTICITY THEORY\u0000\u0000ЭФФЕКТЫ ЗАТУХАНИЯ ПАМЯТИ И АСИМПТОТИЧЕСКОЙ КОММУТАТИВНОСТИ ПРИ\u0000СТУПЕНЧАТОМ НАГРУЖЕНИИ В ЛИНЕЙНОЙ ВЯЗКОУПРУГОСТИ","authors":"А. В. Хохлов","doi":"10.36236/1999-7590-2022-14-4-208-232","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-2022-14-4-208-232","url":null,"abstract":"Basic qualitative properties of the creep curves generated by the Boltzmann-Volterra linear constitutive equation for isotropic non-aging viscoelastic materials under cyclic multi-step loadings are studied analytically assuming shear and bulk compliances are arbitrary (increasing and convex up) functions. Their dependence on creep compliance functions properties and piecewise-constant stress history parameters are analyzed. Creep curves asymptotic behavior as time tends to infinity is examined. Conditions for accumulation of plastic strain and the fading memory criteria are obtained. The effect of stress steps permutation is considered in general 3D case. It is proved for the linear viscoelasticity constitutive equation that the difference between two creep curves converges to zero as time tends to infinity although the influence of stress steps permutation is significant. This property of the constitutive equation is termed “asymptotic commutativity with respect to loading steps permutation”. It is valid for arbitrary (convex up) shear and bulk creep functions even in the case of non-fading memory.\u0000\u0000Аналитически исследованы общие свойства кривых ползучести и восстановления и кривых ползучести, порождаемых линейным интегральным определяющим соотношением вязкоупругости Больцмана-Вольтерры (с произвольными функциями сдвиговой и объемной ползучести) для изотропных нестареющих материалов при любых ступенчатых нагружениях. Изучены их зависимость от характеристик функций ползучести и параметров программы нагружения, асимптотика на бесконечности, условия накопления остаточной деформации и затухания памяти. Проанализировано влияние на кривые ползучести перестановки ступеней произвольного (трехосного) нагружения. Сформулировано определение свойства асимптотической коммутативности ОС при перестановке ступеней нагружения, доказано наличие этого свойства у линейного определяющего соотношения вязкоупругости с произвольными (выпуклыми вверх) функциями ползучести. Оно выполняется для любых (выпуклых вверх) функций сдвиговой и объемной ползучести даже в том случае, когда затухание памяти отсутствует.","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"58 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"128449729","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"РАСЧЕТ МЕТАЛЛОКОМПОЗИТНОГО БАЛЛОНА ДАВЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНДОХРОННОЙ ТЕОРИИ ПЛАСТИЧНОСТИ ДЛЯ ИЗОТРОПНОГО МАТЕРИАЛА","authors":"В. Н. Зимин, Г. Н. Кувыркин, Д.Р. Рахимов","doi":"10.36236/1999-7590-2022-14-3-179-190","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-2022-14-3-179-190","url":null,"abstract":"В статье рассмотрен расчет напряженно-деформированного состояния металлокомпозитного баллона давления с учетом физической нелинейности металлического слоя. Особенностью расчета таких баллонов давления, в отличие от металлических, является необходимость учета радиального напряжения, действующего на металлический слой. Для этой цели в работе предложены модифицированные определяющие соотношения, основанные на эндохронной теории пластичности изотропного материала, и вариант их численного интегрирования. Для валидации предложенной методики рассмотрен расчет экспериментально исследованного баллона давления. Полученные результаты удовлетворительным образом согласуются с экспериментом","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"62 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124471168","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"МИКРОСТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НОВЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНОГО СПЛАВА AL5NB24TI40V5ZR26","authors":"Максим Сергеевич Озеров, Виталий Сергеевич Соколовский, Е.И. Ноздрачева, С. В. Жеребцов","doi":"10.36236/1999-7590-2022-14-3-172-178","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-2022-14-3-172-178","url":null,"abstract":"Композиты на основе высокоэнтропийного сплава Al5Nb24Ti40V5Zr26 с различным содержанием TiB2 (1, 2 и 3 вес. %) были получены методом вакуумно-дуговой плавки в атмосфере аргона высокой чистоты. Исходная микроструктура синтезированных композитов состояла из ОЦК-матрицы и игольчатых боридов (Ti, Nb) B. Легирование базового сплава Al5Nb24Ti40V5Zr26 1 вес. % TiB2 привело к повышению прочности с 760 МПа (базовый сплав) до 840 МПа. Увеличение содержания армирующего компонента TiB2 до 2 и 3 вес. % привело к резкому падению пластичности (0,5 и 0 % соответственно) и незначительному увеличению прочности до 890 и 900 МПа соответственно. Гомогенизационный отжиг при температуре 1200° C в течение 24 часов не оказал значительного влияния на микроструктуру и механические свойства композитов во всех состояниях.","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"96 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-12-16","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122618820","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"УГЛЕ-ТИТАНОВЫЙ КОМПОЗИТ С TI-AL-V-MO МАТРИЦЕЙ: СТРУКТУРА, ПРОЧНОСТЬ И МОДУЛЬ ЮНГА","authors":"Ольга Владимировна Петрова, И. Д. Петухов, О.Ф. Шахлевич, Н А Прокопенко, С. Т. Милейко","doi":"10.36236/1999-7590-2022-14-3-155-164","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-2022-14-3-155-164","url":null,"abstract":"Разработанная ранее авторами технологическая схема получения угле-титанового композита, основанная на пропитке углеволокна жидкофазной промежуточной матрицей с пониженной относительно титана температурой плавления, применена в настоящей работе для получения композитов с основной матрицей титанового сплава ВТ16 (Ti-Al-V-Mo) взамен технически чистого титана в первых экспериментах. Технологический режим получения композитных образцов при этом изменён: повышено давление, понижена температура и уменьшено время пропитки. Всё это вкупе с применением титанового сплава взамен технически чистого титана привело к существенному повышению прочности композита.","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"102 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"122549999","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОКЛАДОК ИЗ ТЕРМОПЛАСТА ДЛЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ УДАРОВ ПО РЕБРУПРО-БИОНИЧЕСКОЙ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО УГЛЕПЛАСТИКА","authors":"Сергей Борисович Сапожников, А. В. Игнатов, А. Н. Шаныгин","doi":"10.36236/1999-7590-2022-14-3-141-154","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-2022-14-3-141-154","url":null,"abstract":"В работе проведено расчётно-экспериментальное исследование деформирования термопласта - полиамида ПА6 - при квазистатическом растяжении и индентировании, а так- же низкоскоростном ударном локальном нагружении на копре с вертикально падающим грузом. Получены существенно нелинейные зависимости «напряжение - деформация» и «усилие - перемещение», а также «усилие - время» для разных скоростей удара. Для описания наблюдаемых нелинейностей в рамках МКЭ использованы две билинейные модели упругопластического тела c упрочнением, которые связывают кривые квазистатического и динамического деформирования, соответственно. Показано, что для ПА6 предел текучести возрастает с 40 до 90 МПа, а модуль упрочнения снижается со 120 МПа до 0. Полученные результаты использованы для оценки возможностей прокладок из термопласта ПА6 снижать ударные нагрузки и обеспечивать прочность рёбер новых про-бионических сетчатых оболочек авиационного назначения из однонаправленного углепластика за счёт изменения формы таких прокладок.","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"14 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131649195","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Аддитивное производство in-situ армированных композитов ,с Металлической матрицей (обзор)","authors":"А.А. Голышев","doi":"10.36236/1999-7590-14-2-93-116","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-14-2-93-116","url":null,"abstract":"Лазерное аддитивное производство открывает новые возможности для обработки современных сплавов\u0000и композитов, которые трудно обрабатывать с использованием традиционных способов обработки. Композиты с металлической матрицей (КММ) представляют собой перспективный класс материалов, которые обладают превосходными физическими и механическими свойствами, что делает их подходящими для конструкционных, автомобильных и аэрокосмических применений. В этой статье представлен обзор формирования композитов с металлической матрицей в результате in-situ реакции при лазерном аддитивном производстве. Основное внимание уделяется лазерной аддитивной обработке композитов с никелевой, алюминиевой и титановой матрицей.","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"45 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133469840","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Твердофазное одноосное прессование новых износостойких полимерных композитов на основе\u0000политетрафторэтилена","authors":"О. А. Аверичев, А. М. Столин, М. В. Михеев, Н. Н. Лазарева, А. А. Охлопкова","doi":"10.36236/1999-7590-2022-14-2-130-140","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-2022-14-2-130-140","url":null,"abstract":"В работе рассмотрены вопросы твердофазной технологии получения композитных заготовок и изделий на основе полимерных смесей политетрафторэтилена с различными функциональными добавками, такими, как диоксид кремния SiO2, каолинит Al4[Si4O10](OH)8, углеродные нанотрубки, углеродное волокно. Изучен процесс прессования порошков насыпной плотности в компактные заготовки в специальной пресс-форме путём нагружения в режиме постоянной скорости 8 мм/мин. Получены реологические кривые зависимостей напряжения от деформации, из которых найдены области оптимальных напряжений прессования 35-40 МПа. Показано, что при напряжениях 105-107 МПа возможно достичь плотности, соответствующей расчётной плотности компакта 2,16 – 2,18 г/см3. На основе полученных кривых определены модуль сжимаемости G, время релаксации Θ, конечное значение деформации линейного участка, коэффициент сжимаемости kсж, проведён сравнительный анализ. Методом холодного прессования получена серия образцов рассматриваемых полимерных композиций, которая подтверждает перспективность использования предложенного способа получения заготовок и изделий.","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-20","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124671267","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Влияние базальтового волокна на свойства и структуру композитов на основе политетрафторэтилена","authors":"А.А. Ушканов, Светлана Анатольевна Слепцова, А. А. Охлопкова, Н. Н. Лазарева, Антон Владимирович Хохлов, С. В. Горохова, Анастасия Аммосова","doi":"10.36236/1999-7590-2022-14-2-117-129","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-2022-14-2-117-129","url":null,"abstract":"В данной работе приведены результаты физико-механических, триботехнических и структурных исследований композитов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), наполненного измельчённым базальтовым волокном (БВ). Установлено, что введение активированного в планетарной мельнице БВ со средним диаметром 9 мкм и длиной от 50 до 150 мкм в количестве 1-5% массы в ПТФЭ приводит к существенному повышению износостойкости материала - более чем в 1700 раз при сохранении или росту деформационно-прочностных характеристик по сравнению с ненаполненным полимером. Методом сканирующей электронной микроскопии показана трансформация надмолекулярной структуры ПТФЭ от ламеллярной до гетерофазной при добавлении активированного БВ в объёме материала и поверхностях трения. Показано, что в процессе изнашивания ПКМ происходит локализация БВ на поверхностях трения, что связано с избирательным износом менее прочной матрицы. В результате формируется не только ориентированная структура, но и дискретная поверхность, где БВ являются элементами, воспринимающими нагрузку, что резко снижает площадь фактического контакта. Методом ИК-спектроскопии зарегистрирована интенсификация трибоокислительных реакций на поверхности трения композитов, стимулированная активированным БВ (БВА), и формирование вторичных структур, локализующих сдвиговые деформации и предохраняющих материал от изнашивания.","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"22 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-09-05","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114503256","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Оценка снижения энергии разрушения молнией углепластика с защитой медной вязано-паяной сеткой","authors":"Л. Р. Вишняков, И. А. Гущин","doi":"10.36236/1999-7590-2022-14-2-85-92","DOIUrl":"https://doi.org/10.36236/1999-7590-2022-14-2-85-92","url":null,"abstract":"Рассмотрены особенности способов защиты от молнии слоистых углепластиков. Главное внимание уделяется увеличению электропроводности конструкций из композитов, которое достигается использованием проволочных медных вязано-паяных сеток как средства молниезащиты. Выведены критерии, определяющие разрушение углепластика при воздействии токов молнии. Установлено, что молниезащита медными вязано-паяными сетками способна выдержать полный импульс тока и отвести на себя значительную часть введённой энергии из канала разряда. На основе изучения слоистой модели разрушения углепластика и геометрических параметров образовавшейся зоны деструкции после воздействия определённого интеграла действия молнии найдена величина энерговыделения в углепластике. Малое значение величины Джоулева тепла доказывает эффективность применения выбранного способа защиты.","PeriodicalId":317637,"journal":{"name":"COMPOSITES and NANOSTRUCTURES","volume":"7 1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-07-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131661383","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}