Исследование свойств композитного материала на основе эпоксидной смолы и полидисперсной смеси кварцевого песка
Автор: Бузмакова М.М., Гилев В.Г., Мерзляков А.Ф., Русаков С.В.
Статья в выпуске: 6, 2024 года.
Бесплатный доступ
Приведены результаты исследования физико-механических свойств эпоксидной смолы и полидисперсной смеси кварцевого песка. В качестве дисперсионной среды использовалась модификация эпоксидной смолы L c отвердителем EPH 161, а в качестве дисперсного материала смеси двух сортов кварцевого песка, условно названные «мелкий» и «крупный», с двумя характерными размерами частиц. Приведены микрофотографии частиц. Построены гистограммы распределения частиц по размерам. Для определения наличия разницы между средними значениями двух независимых выборок был рассчитан t -критерий Стьюдента. Показана статистическая различимость этих двух выборок. Измерены пористость и проницаемость смеси в зависимости от доли одного компонента относительно другого. Показано, что пористость каждого из компонентов имеет почти одинаковые значения, а зависимость пористости смеси имеет минимум при 40 % содержании «мелкого» песка. Построена зависимость проницаемости от соотношения компонентов. Рассчитано изменение эффективного радиуса пор в зависимости от доли «мелких» частиц. Механические испытания полимеризованных образцов выполнены на универсальной испытательной машине ZWIC Z-250. Выявлена немонотонная зависимость предельной прочности полимеризованных образцов на растяжение и сжатие в зависимости от доли «мелких» частиц. Вычислены коэффициенты парной линейной корреляции механических характеристик с пористостью среды. Показано, что между деформациями растяжения и сжатия наблюдается обратная связь.
Эпоксидная смола, кварцевый песок, композит, пористость, проницаемость, растяжение, сжатие
Короткий адрес: https://sciup.org/146283063
IDR: 146283063 | DOI: 10.15593/perm.mech/2024.6.02
Список литературы Исследование свойств композитного материала на основе эпоксидной смолы и полидисперсной смеси кварцевого песка
- Иржак, В.И. Эпоксидные полимеры и композиты с эпоксидной матрицей / В.И. Иржак. – М.: РАН, 2022. – 288 с.
- Physical properties and applications of polymer nanocomposites / S.C. Tjong, Y.W. Mai. (ed.). – Elsevier, 2010. – 936 p.
- Лишних, М.А. Перспективы применения наномодифицированных эпоксидных композитов в промышленности [Электронный документ] / М.А. Лишних // Вестник науки. – 2021. – Т. 1, № 5(38). – С. 132–137. – URL: https://www.вестник-науки.рф/article/4402 (дата обращения: 30.10.2023).
- Иржак, В.И. Эпоксидные полимеры и нанокомпозиты / В.И. Иржак. – Черноголовка: Редакционно-издательский отдел ИПХФ РАН, 2021. – 319 с.
- Исследование механических свойств эпоксид-композита, модифицированного фуллеренами C60 / М.М. Бузмакова [и др.] // Механика композитных материалов. – 2018. – Т. 54, № 4. – С. 793–804.
- Старокадомский, Д.Л. Физико-механические свойства и микро-наноструктура эпоксидных композитов, наполненных гипсом, мелом и цементом / Д.Л. Старокадомский // Композиты и Наноструктуры. – 2018. – № 10 (1(37)). – С. 39–51.
- Хозин, В.Г. Влияние наполнителей на свойства эпоксидных материалов / В.Г. Хозин // Клеи. Герметики. Технологии. – 2006. – № 6. – С. 12–22.
- Bobryshev, A.N. Physics and synergetics-dispersed composite of disordered condensed systems / A.N. Bobryshev, V.T. Erofeev, V.N. Kosolapov. – St. Petersburg: Nauka, 2012. – 476 p.
- Новые полимерные композиты на основе эпоксидной смолы, наполненной техногенными отходами / В.В. Сорокин [и др.] // Вестник БГТУ им.В.Г.Шухова. – 2019. – № 6. – С. 8–13.
- Пугин, К.Г. Влияние удельной поверхности минеральных частиц на физико-механические показатели асфальтобетонов / К.Г. Пугин, К.Ю. Тюрюханов // Транспорт. Транспортные Сооружения. Экология. – 2020. – № 2. – С. 39–46.
- Lee, E.J. Hybrid waterproofing polymer-modified asphalt filled with carbon fiber and inorganic materials / E.J. Lee, J.H. Lee, K.H. Lim // Polymer Korea. – 2020. – No. 44(5). – Р. 67683. DOI: 10.7317/pk.2020.44.1.1
- Старокадомский Д.Л., Решетник М.Н. Влияние мезо- и микрочастиц кварцевого песка различного происхождения на физико-механические свойства эпоксидного композита для изделий строительного и декоративного назначения // Композитный Мир. – 2021. – № 2(95). – С. 64–70.
- Бирюлина, Я.Ю. Применение абразивостойких эпоксидных композиций армированных дисперсными частицами из природных песков для восстановления деталей (отвалы и культиваторные лапы для высева семян) / Я.Ю. Бирюлина, М.А. Михальченкова // Труды инженерно-технологического факультета Брянского государственного аграрного университета. – 2015. – № 1. – С. 77– 93.
- Михальченков, А.М. Абразивостойкий композит на основе эпоксидной смолы и кварцевого дисперсного наполнителя / А.М. Михальченков, В.Ф. Комогорцев, А.С. Кононенко // Клеи. Герметики. Технологии. – 2017. – № 11. – С. 33–38.
- Effect of sand particles on strength and resistance of epoxypolymer composite materials / D. Starokadomsky [etc.] // GLOBUS. – 2020. – No. 8(54). – P. 26–30.
- Хапёрских, С.А. Влияние природы наполнителя на твердость и износ дисперсно-наполненных композиционных материалов на основе эпоксидно-дианового связующего / С.А. Хапёрских, Е.С. Ананьева // Ползуновский Вестник. – 2021. – № 4. – С. 163–172.
- Гришанов, А.А. Свойства композитов на основе эпоксидной алифатической смолы ДЭГ-1 / А.А. Гришанов // Клеи. Герметики. Технологии. – 2013. – № 6. – С. 11–14.
- Мирошкина, А.А. Исследование физико-механических характеристик эпоксидных смол содержащих алюмосиликатные наполнители / А.А. Мирошкина // Современные тенденции развития науки и мирового сообщества в эпоху цифровизации. – 2022. – С. 239–243.
- Золотарева, В.В. Оценка физико-механических характеристик эпоксидных полимеров, наполненных дисперсными наполнителями / В.В. Золотарева, О.С. Попова // Фундаментальные и прикладные исследования кооперативного сектора экономики. – 2015. – № 3. – С. 135–142.
- Шумкина, А.А. Оценка влияния содержания кварцевого песка на прочность мелкозернистых композиционных материалов / А.А. Шумкина // Молодежный Научный Вестник, ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства». – 2018. – № 1(26). – С. 126–130.
- Михальченков, А.М. Влияние дисперсности песка на абразивную износостойкость композита с эпоксидной основой / А.М. Михальченков, В.Ф. Комогорцев, Ю.И. Филин // Все Материалы. Энциклопедический Справочник. – 2017. – № 2. – С. 33–36.
- Исковская, А.А. Исследование влияния размеров частиц дисперсного наполнителя на пористость эпоксидного композита / А.А. Исковская, Е.А. Пархоменко // НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ: сборник материалов и докладов VIII науч.-практ. конф. с междунар. участием. – Брянск, 2021. – С. 544–547.
- Маскет, М. Течение однородных жидкостей в пористой среде / М. Маскет. – М.; Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. – 628 с.
- Собина, Е.П. Метрология пористости и проницаемости твердых веществ и материалов / Е.П. Собина. – Екатеринбург: изд-во Урал. ун-та, 2021. – 428 с.
- Darcy, H. Les fontaines publiques de la ville de Dijon / H. Darcy. – Paris: Dalmont, 1856. – 638 p.
- Клинкенберг, Л.Д. Проницаемость пористых сред для жидкостей и газов / Л.Д. Клинкенберг // Научные труды НИПИ Нефтегаз ГНКАР. – 2012. – № 2. – С. 57–73.
- Фандеев, В.П. Методы исследования пористых структур [Электронный документ] / В.П. Фандеев, К.С. Самохина // Интернет-журнал «НАУКОВЕДЕНИЕ». – 2015. – Т. 7, № 4. DOI: 10.15862/34TVN415
- ГОСТ ISO 37. Определение упругопрочностных свойств при растяжении. – 2013. – 32 с.
- Котяхов, Ф.И. Физика нефтяных и газовых коллекторов / Ф.И. Котяхов. – М.:Недра, 1977. – 287 с.
- Гришанов, А.А. Прочность, жесткость и демпфирующие свойства композитов на основе эпоксидной алифатической смолы ДЭГ-1 [Электронный документ] / А.А. Гришанов // Полимеры в строительстве: научный интернет-журнал. – 2015. – № 1(3). – С. 28–37. – URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_49984707_49377419.pdf (дата обращения: 30.10.2023).
