Факторный анализ подготовки волокнистой ленты при мокром способе намотки композитных конструкций
Авторы: Комков М.А., Васильева Т.В., Долгих А.И.
Опубликовано в выпуске: #3(159)/2025
DOI: 10.18698/2308-6033-2025-3-2435
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Порошковая металлургия и композиционные материалы
Рассмотрен комплекс параметров формирования и пропитки волокнистой ленты из нитей, ровингов и жгутов жидкими связующими при изготовлении композитных конструкций с использованием мокрого способа намотки. Проведен анализ совокупности таких факторов, как вязкость связующего и скорость капиллярной пропитки, существенно влияющих на качество и время пропитки волокнистой намоточной ленты. Показано, что предварительная физико-химическая подготовка и аппретирование поверхности используемых волокон существенно увеличивает адгезионную связь на границе раздела волокна с полимерной матрицей, что, в свою очередь, резко снижает пористость и значительно повышает сдвиговую прочность однонаправленного композиционного материала. Представлены технологические приемы и способы, обеспечивающие возрастание объемного содержания основных видов волокон в наматываемой ленте до оптимальных значений, благодаря чему достигается максимальная прочность однонаправленных композиционных материалов при работе на растяжение.
EDN TKYBMW
Литература
[1] Комков М.А. Проектирование конструкции и технологии изготовления намоткой из композиционных материалов оболочек торовых сосудов давления. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2004, № 3, с. 51–65.
[2] Власенко А.В., Скрябин В.В. Применения перспективных композиционных материалов для проектов ракетно-космической техники. Актуальные проблемы авиации и космонавтики, 2016, т. 1, № 1, с. 71–73.
[3] Лебедева О.В., Сипкина Е.И. Полимерные композиты и их свойства. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология, 2022, т. 12, № 2, с. 192–207.
[4] Котоминa С.В., Обидин И.М., Павлючкова Е. А. Расчет прочности адгезионной связи армирующих волокон с полимерами по методу «петли». Механика композитных материалов, 2022, т. 58, № 1, с. 197–212.
[5] Комков М.А. Реологические свойства полимерных связующих, используемых при намотке изделий из композиционных материалов. Клеи. Герметики. Технологии, 2012, № 3, с. 30–35.
[6] Комков М.А., Тарасов В.А. Влияние вязкости связующего в пропиточной ванне на пористость композита при мокром способе намотке. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 12, с. 192–199. DOI: 10.7463/1214.0745284
[7] Белов П.А., Бородулин А.С., Кобец Л.П., Малышева Г.В. Кинетика пропитывания волокон связующим. Градиентное обобщение уравнений Навье — Стокса — Дарси. Все материалы. Энциклопедический справочник, 2015, № 12, с. 2–6.
[8] Нелюб В.А., Бородулин А.С., Кобец Л.П., Малышева Г.В. Капиллярная гидродинамика олигомерных связующих. Все материалы. Энциклопедический справочник, 2016, № 3, с. 43–48.
[9] Комков М.А., Тарасов В.А., Кузнецов В.М. Исследование влияния вязкости эпоксидных связующих на степень пропитки волокнистых наполнителей. Клеи. Герметики. Технологии, 2015, № 4, с. 24–27.
[10] Komkov M.A., Tarasov V.A., Kuznetsov V.M. The influence of epoxide resin viscosity on impregnation of fiber reinforcement. Polymer Science. Series D, 2015, vol. 8, iss. 4, pp. 292–295. DOI: 10.1134/S1995421215040073
[11] Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. Москва– Ижевск, Институт компьютерных исследований, 2006, 640 с.
[12] Леонтьев Н.Е. Основы теории фильтрации. Москва, Изд-во ЦПИ при механико-математическом факультете МГУ, 2009, 88 с.
[13] Комков М.А., Тарасов В.А. Технология намотки композитных конструкций ракет и средств поражения. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 431с.