5
Методика испытаний на газопроницаемость образцов углепластика ...
Испытание проводили на пяти образцах. К испытанию допускались
образцы, поверхность которых была без видимых наружных дефектов.
Проведение экспериментов и полученные результаты.
Испыта-
ния проводили на образцах углепластика:
•
с немодифицированной матрицей;
•
с матрицей, модифицированной 0,01% УНТ.
Образцы, установленные в специальном приспособлении (см. рис. 2),
поочередно нагружали давлением в диапазоне 0…0,4 МПа, после
чего приспособление подключали к линии проверки газопроницаемости
(см. рис. 1) и проводили измерение газопроницаемости.
В качестве комплексной характеристики процесса переноса газа
через испытуемый материал принимали коэффициент газопроницаемо-
сти, который зависит от многих параметров процесса. В случае тонких
армированных пластин из полимерных материалов при переносе газов
коэффициент газопроницаемости может быть выражен как произведе-
ние коэффициента диффузии
D
и коэффициента растворимости
, т. е.:
.
P D
(1)
Указанные характеристики
Р, D
,
подчиняются закону Аррениуса:
0
exp
,
P
E
P P
RT
(2)
0
exp
,
D
E
D D
RT
(3)
0
exp
,
H
RT
(4)
где
E
p
,
E
D
— энергия активации, соответственно, в процессах проница-
емости и диффузии;
H
— теплота растворения газов;
Т
— температу-
ра;
R
— газовая постоянная.
Величины
E
D
и
H
зависят от размера молекулы (атома) газа.
Для одноатомных инертных газов (гелий, неон, аргон, ксенон) зна-
чения
E
D
и
H
возрастают линейно с ростом атомного диаметра
d
:
;
D
E Ad B
(5)
,
i
i
H Ad B
(6)
где
A
,
B
и
A
i
,
B
i
— коэффициенты аппроксимации.
