Исследование процесса отверждения полимерных связующих на основе анализа их диэлектрических параметров при создании тонкостенных формостабильных конструкций, устойчивых к негативным факторам космического пространства

Автор: Власов Антон Юрьевич, Пасечник Кирилл Арнольдович, Мартынов Василий Александрович

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Технологические процессы и материалы

Статья в выпуске: 4 (56), 2014 года.

Бесплатный доступ

Рассмотрен вопрос создания тонкостенных формостабильных интегральных конструкций методом частичного отверждения. Актуальность работы обусловлена возрастающими требованиями, предъявляемыми к конструкциям аэрокосмического назначения: увеличением прочности конструкции и снижением ее веса. Используя метод частичного отверждения, возможно создание интегральных конструкций с пониженным весом за счет отсутствия механических креплений, а высокая прочность конструкции достигается формованием различных элементов конструкции за один технологический цикл. Рассмотрен вопрос формостабильности тонкостенных конструкций из полимерных композиционных материалов, эксплуатируемых в космическом пространстве, с точки зрения степени отверждения связующего. Степень отверждения связующего может быть выражена через желаемое свойство конечного изделия. Приведено краткое описание и сравнение современных методов определения степени отверждения связующего. Показано, что преимуществом метода диэлектрического анализа является возможность проводить мониторинг процесса отверждения в режиме реального времени. Кратко рассмотрена теория метода диэлектрического анализа для определения степени отверждения термореактивных, в частности эпоксидных, связующих, используемых в полимерных композиционных материалах. Разработана технологическая оснастка с принудительным теплоотводом для изготовления интегральных конструкций из полимерных композиционных материалов методом частичного отверждения. В качестве охлаждающего агента была использована вода. Проведена экспериментальная оценка работоспособности технологической оснастки для формования интегральных конструкций из полимерных композиционных материалов. Показана работоспособность технологической оснастки для формования интегральных конструкций методом частичного отверждения. Определено, что для метода частичного отверждения наиболее подходящим методом определения степени отверждения является диэлектрический анализ. Полученные результаты могут быть применимы при проектировании и изготовлении интегральных конструкций из полимерных композиционных материалов, формуемых за один технологический цикл с использованием метода частичного отверждения связующего.

Еще

Диэлектрические параметры, формостабильные конструкции, частичное отверждение

Короткий адрес: https://sciup.org/148177312

IDR: 148177312

Список литературы Исследование процесса отверждения полимерных связующих на основе анализа их диэлектрических параметров при создании тонкостенных формостабильных конструкций, устойчивых к негативным факторам космического пространства

  • Разработка прецизионных антенных рефлекторов из полимерных композиционных материалов: конечно-элементное моделирование конструкции/А. В. Лопатин //Вестник СибГАУ. 2013. Вып. 3(49). С. 73-78.
  • Kazilas M. C. Acquisition and Interpretation of Dielectric Data For Thermoset Cure Monitoring /Cranfield University. Cranfield, 2003. System requirements: Adobe Acrobat Reader. URL: https://dspace.lib.cranfield.ac.uk/bitstream/1826/97/2/Kazilas%20Phd%20Thesis.pdf (дата обращения: 1.08.2014).
  • Reed W. F., Alb A. M. Monitoring from polymerization reactions: Fundamentals to applications. Wiley, 2013. 488 p.
  • Wunderlich B. Thermal analysis of polymeric material. Springer, 2005. 895 p.
  • Senturia S. D., Sheppard N. F. Dielectric analysis of thermoset cure//Advance in polymer science. 1986. Vol. 80. P. 1-47.
  • Nass K., Seferis J. Analysis of the Dielectric Response of Thermosets During Isothermal and Nonisothermal Cure//Polymer engineering and science. 1989. Vol. 29, No. 5. P. 315-324.
  • Bidstrup S., Sheppard N. F., Senturia S. Dielectric analysis of the cure of thermosetting epoxy/amine systems//Polymer engineering and science. 1989. Vol. 29, No. 5. P. 325-328.
  • Bilyeu B., Brostow W., Menard K. Epoxy thermosets and their applications. II. thermal analysis//Journal of material education. 2000. Vol. 22. P. 107-129.
  • Measurement of dielectric properties of polymers using Fourier analysis/A. Bizet //Thermochimica Acta. 1994. Vol. 237, No. 1. P. 147-157.
  • Brown M. Handbook of Thermal Analysis and Calorimetry. Elsevier, 2007. 780 p.
  • Menczel J. D., Prime R. B. Thermal Analysis of Polymers: Fundamentals and Applications. Wiley, 2009. 696 p.
  • Microdielectric study of epoxy-amine systems: Gelation and relationships between conductivity and kinetics/J. P. Elandou //Die Angewandte Makromolekulare Chemie. 1999. Vol. 263, No. 1. P. 57-70.
  • Chen G.-X. Epoxy hybrid composites cured with octaaminophenyl polyhedral oligomeric silsesquioxane//Journal of Applied Polymer Science. 2012. Vol. 125, No. 5. P. 3929-3935.
  • Influence of partial cross-linking degree on basic physical properties of RTM6 epoxy resin/J. MoosburgerWill //Journal of Applied Polymer Science. 2013. Vol. 130, Iss. 6. P. 4338-4346.
  • Moosburger-Will J., Greisel M., Horn S. Physical aging of partially crosslinked RTM6 epoxy resin//Journal of Applied Polymer Science. 2014. Vol. 131, Iss. 23.
Еще
Статья научная