Исследование композиционных материалов на основе полиэфирэфиркетона, армированных волокнистыми наполнителями

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Космачев, Павел Владимирович Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Целью работы является разработка новых полимерных композиционных материалов, армированных волокнистыми наполнителями, обладающих повышенными прочностными характеристиками. В ходе работы выполнялись задачи по исследованию влияния на прочностные характеристики композитов: способов совмещения компонентов при дисперсном армировании; режимов термической обработки волокнистого наполнителя; схем выкладки непрерывных волокон.

ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ
1.1. Композиционные материалы 9
1.1.1. Типы композиционных материалов 10
1.1.2. Композиционные материалы на основе армированных
термопластов 11

1.2. Композиционные материалы на основе ПЭЭК, армированные
волокнистыми наполнителями 14

1.3. Постановка цели и задач исследования 24
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Характеристика используемых материалов 25
2.1.1. Характеристика ПЭЭК 25
2.1.2. Характеристика углеродных волокон 26
2.2. Методы исследования 26
2.2.1. Изготовление композитов методом горячего прессования 26
2.2.2. Термическая обработка волокна 29
2.2.3. Измерение твердости методом вдавливания 30
2.2.4. Трибологические испытания 31
2.2.5. Ультразвуковая дефектоскопия 33
2.2.6. Трехточечный изгиб 33
2.2.7. Структурные исследования 34
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Влияние способов совмещения компонентов при дисперсном
армировании 25

3.2. Влияние режимов термической обработки волокна 43
3.3. Влияние схем выкладки непрерывных волокон 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 49
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 50
РАЗДЕЛ «ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ,
РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ»
РАЗДЕЛ «СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ» 83
Приложение А – Results and Discussion 108

Исследования в области создания конструкционных микро- и
нанокомпозитов на полимерной основе относятся к числу критических
технологий федерального уровня Российской Федерации. Эти исследования
поддерживаются и быстро развиваются в передовых странах мира, а
соответствующие разработки находят быстрое и широкое использование в
технических приложениях [1]. Данная тематика наиболее актуальна для
аэрокосмической отрасли, требующей высоких значений удельной прочности
(отношение прочности материала к его плотности) применяемых материалов.
Так сформировавшийся за последнее десятилетие тренд в гражданском
авиастроении – это повсеместное использование композиционных материалов
(КМ), таких как угле- и стеклопластики. При этом, данные композиты начинают
все более широко применяться в основных силовых конструкциях самолетов и
вертолетов. Замена традиционных алюминиевых сплавов в обшивке и силовом
наборе летательных аппаратов (лонжероны, нервюры, и др.) позволяет
значительно снизить вес летательного аппарата и увеличить грузоподъемность,
снизить расход топлива, что, в конечном итоге, повышает экономическую
эффективность самолета. Кроме того, применение композитов, армированных
волокнами, имеет также и технологические преимущества: снижение количества
крепежа, благодаря использованию монолитных (клееных) конструкций и
высокопроизводительных методов производства типа тканевой намотки и
автоматизированной выкладки. Яркими примерами здесь являются последние
поколения самолетов Airbus A350 XWB и Boeing 787 более чем на 50% по массе
состоящие из композитов.
Однако традиционно применяющиеся композиты на термореактивной
основе (прежде всего эпоксидные смолы) и обладающие достаточными
прочностными характеристиками, имеют ряд недостатков, главным из которых
является долгий период постотверждения, часто требующий высокого давления
и температуры (автоклав). Таким недостатком не обладают термопластичные
матрицы, которые уже постепенно начинают применяться для изготовления
композитов. Они обладают высокой температурой работы и большей
стойкостью к воздействию окружающей среды. Но в случае использования
термопластов возникает ряд проблем, ограничивающих их применение и
требующих новых фундаментальных и прикладных исследований. Так, одним из
наиболее важных вопросов является обеспечение необходимого уровня
адгезионного взаимодействия матрицы и волокна, а также разработка
технологии формования, которая усложняется высокой температурой плавления
высококлассных полимеров, таких как полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), полиимид
и др.
Целью работы является разработка новых полимерных композиционных
материалов, армированных волокнистыми наполнителями, обладающих
повышенными прочностными характеристиками.

В завершение раздела «Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность
и ресурсосбережение» можно сделать следующие выводы по проекту:
1. Согласно оценке коммерческого и инновационного потенциала проекта,

возможности, совместно с сильными сторонами, благоприятствуют
развитию спроса на проект;
2. При составлении календарного плана проекта было рассчитано количество

требуемых календарных дней работ – 88 дней. Для выполнения работ над
проектом задействовано 3 человека, а также была использована диаграмма
Ганта, позволяющая скоординировать план работ;
3. Смета затрат научно-технического проекта составила 414 063,921 рублей;
4. Определена целесообразность проведения проекта с точки зрения
ресурсоэффективности, а также произведены расчеты экономической
эффективности и ресурсоэффективности проекта. Экономическая
эффективность была рассчитана на основе интегрального показателя. Из
расчетов выявлено, что данный проект является выгодным и превосходит
аналоги.

1.Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред. от
24.04.2020)
2.ГОСТ 12.2.032-78 Система стандартов безопасности труда. Рабочее место
при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования
3.Воловская Н. М. Экономика и социология труда: Учебник для вузов/Н. М.
Воловская – 3-е изд., доп. – М.: НОРМА, Новосибирск: Сибирское
соглашение, 2011. – С. 102.
4.ГОСТ 12.2.061-81 Система стандартов безопасности труда. Оборудование
производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам»
5.ГОСТ 12.0.003-2015 Система стандартов безопасности труда. Опасные и
вредные производственные факторы. Классификация
6.ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие
санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
7.СанПиН2.2.4.548-96Гигиеническиетребованиякмикроклимату
производственных помещений
8.СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение
9.СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 Гигиенические требования к естественному,
искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных
зданий
10. СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 “Электромагнитные излучения радиочастотного
диапазона (ЭМИ РЧ)”
11. СанПиН 2.2.2/2.4.1340–03 Гигиенические требования к персональным
электронно-вычислительным машинам и организации работы
12. ГОСТ 12.4.154-85 Система стандартов безопасности труда. Устройства,
экранирующие для защиты от электрических полей промышленной частоты
13. ГОСТ12.1.038-82Системастандартовбезопасноститруда.
Электробезопасность.Предельнодопустимыезначениянапряжений
прикосновения и токов
14. ГОСТ Р 12.1.019-2009. Электробезопасность. Общие требования и
номенклатура видов защиты
15. НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных
установок по взрывопожарной и пожарной опасности
16. СНиП 2.01.02-85 Противопожарные нормы
17. ГОСТ 12.1.030-81 Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление
18. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 Санитарно-защитные зоны и санитарная
классификация предприятий, сооружений и иных объектов
19. ГОСТ Р 22.3.03-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Защита
населения. Основные положения
20. ГОСТ 12.1.004-91. Пожарная безопасность. Общие требования

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Исследование композиционных материалов на основе полиэфирэфиркетона, армированных волокнистыми наполнителями»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Анна Александровна Б. Воронежский государственный университет инженерных технол...
    4.8 (30 отзывов)
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственно... Читать все
    Окончила магистратуру Воронежского государственного университета в 2009 г. В 2014 г. защитила кандидатскую диссертацию. С 2010 г. преподаю в Воронежском государственном университете инженерных технологий.
    #Кандидатские #Магистерские
    66 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету