1
УДК 678.5.046
Методика испытаний на газопроницаемость образцов
углепластика с наномодифицированной матрицей
© Н.А. Степанищев, В.А. Тарасов, Р.В. Боярская
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
В статье дана экспериментальная оценка возможности снижения газопроницаемо-
сти композиционного материала на базе модифицирования матрицы углеродными
нанотрубками, что важно для эффективной работы баллонов высокого давления.
Описана методика проведения испытаний газопроницаемости композита и техно-
логии изготовления испытуемых образцов. Дана методика обработки результатов
экспериментов. Показано, что модифицирование матрицы углеродными нанотруб-
ками снижает газопроницаемость композита более чем на 30%.
Ключевые слова:
нанодисперсия, нанокомпозит, углеродные нанотрубки (УНТ), по-
лиэфирное связующее, газопроницаемость.
Теория композиционных материалов [1, 2] отводит значительную
роль матрице в эффективной работе композитных конструкций. Матрица
композиционного материала воспринимает нагрузку и передает ее к на-
полнителю, экранирует воздействие окружающей среды на наполнитель,
препятствует взаимодействию волокон наполнителя и многое другое. При
обеспечении своих функций матрица не должна растрескиваться при
нагружении, сохраняя при этом прочность и сплошность. В то же время
известно, что при растяжении композиционных материалов растрески-
вание матрицы начинается задолго до достижения условий, соответству-
ющих разрушению монолитных образцов из материала матрицы. При
этом увеличивается и газопроницаемость композитного материала.
В работах [3–7] экспериментально было показано, что наномоди-
фицирование матрицы углеродными нанотрубками повышает удельную
прочность и создает предпосылки для снижения газопроницаемости
композитного материала в нагруженном состоянии.
Целью данной работы явилось экспериментальное подтверждение
возможности снижения газопроницаемости композитного материала в
нагруженном состоянии.
Конструктивная схема испытательной установки и методика
проведения испытаний.
Для оценки газопроницаемости матрицы ком-
позиционного материала в нагруженном состоянии использовали мано-
метрический метод испытания, который рекомендован ГОСТ 23553–79
и полностью соответствует международному стандарту ИСО 2556-74.
