Аналіз сучасних розробок полімерних матеріалів із заданими техніко-технологічними характеристиками

Abstract

В статті розглянуті характеристики розповсюджених композитних матеріалів. Промислового використання набули: вуглепластики – композитина основі високоміцних вуглецевих волокон, металоорганопластики –алори, термопласти – поліефірефіркетон та поліфеніленсульфид, склотекстоліти. За структурою, композити діляться на декілька класів: волокнисті, шаруваті, дисперсноущільнені, ущільнені та нанокомпозити. Основною перевагою будь-якого композиційного матеріалу є те, що йому можна надати задані техніко-технологічні характеристики. За рахунок зміни складу, структури, розмірів армуючих елементів та технології отримання матеріалів, властивості композитів можуть змінюватися в широких межах, від м’яких, пластичних, до твердих, крихких. Міцність матеріалу залежить від геометричних характеристик волокон, чим більше відношення довжини до діаметру, тим він міцніший. Саме розміри армуючих елементів визначають напрям використання композиту, вони впливають на реологічні та структурно-механічні властивості матеріалу. Запроєктовані властивості визначають надійність роботи конструкції, що важливо при використанні цих матеріалів в розробці військової, аерокосмічної техніки, озброєнь. Впровадження інноваційних технологій формування виробів із композитних ма-теріалів дозволило спростити виробничий процес та отримувати габаритні монолітні конструкції. Це сприяло їх впровадженню в галузі кораблебудування, зокрема, при будівництві та модернізації підводних човнів, кораблів, катерів. Із композитних матеріалів, окрім елементів надбудов та обтічників акустичних антен, виготовляють керма, стабілізатори, гребні гвинти, фрагменти ліній валів, ракетні шахти, обтічники підйомно-щоглових пристроїв, ємності для зберігання стисненого повітря, конструкції окремих корабельних бойових і технічних засобів та ін.The article considers the characteristics of common composite materials. The following have been used for industrial use: carbon plastics – composites based on high-strength carbon fibers, organometallic plastics – allora, thermoplastics – polyester ether ketone and polyphenylene sulfide, fiberglass. By structure, composites are divided into several classes: fibrous, layered, dispersed, compacted and nanocomposites. The main advantage of any composite material is that it can be given the specific technical and technological characteristics. Due to changes in the composition, structure, size of reinforcing elements and technology of materials, the properties of composites can vary widely, from soft, plastic to hard, brittle. The strength of the material depends on the geometric characteristics of the fibers, the greater the ratio of length to diameter, the stronger it is. It is the size of the reinforcing elements that determines the direction of use of the composite, they affect the rheological and structural and mechanical properties of the material. The designed properties determine the reliability of the structure, which is important when using these materials in the development of military, aero-space equipment, weapons. The introduction of innovative technologies for the formation of products from com-posite materials has simplified the production process and obtained dimensional monolithic structures. This contributed to their introduction in the field of shipbuilding, in particular, in the construction and modernization of submarines, ships and boats. Composite materials, in addition to elements of superstructures and fairings of acoustic antennae, are used to make rudders, stabilizers, propellers, fragments of shaft lines, rocket shafts, fairings for lifting mast devices, compressed air storage tanks, constructions of separate ship warfare and technical means, etc.