Обоснование выбора материала и технологии изготовления полимерных композиционных материалов
Автор: В. В. Соловьев, А. Д. Рычкова, А. С. Неретина
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Новые материалы и технологии в космической технике
Статья в выпуске: 2, 2025 года.
Бесплатный доступ
Использование композиционных материалов, особенно в космической технике, становится все более актуальным благодаря их уникальным свойствам, которые позволяют эффективно функционировать в экстремальных условиях и сохранять заданные характеристики. В статье представлено исследование полимерных композиционных материалов на основе арамидных волокон и их применение в ракетно-космической промышленности. Цель исследования заключается в обосновании возможностей создания таких композитов и оценке их перспектив для использования в космических аппаратах. В работе определены ключевые физико-механические свойства арамидных волокон и влияние этих свойств на характеристики композиционных материалов на основе эпоксидной матрицы. Также проведен анализ технологий изготовления полимерных композитов со сравнительной характеристикой различных матриц, наполнителей и методов производства. Полученные результаты подтверждают высокий потенциал и целесообразность применения арамидно-эпоксидных композитов в ракетно-космической технике благодаря высокой прочности, легкости и устойчивости к агрессивным средам. Для надежного применения необходимо углубленное исследование устойчивости и долговечности таких материалов в космическом пространстве. Дальнейшие исследования должны охватывать такие аспекты, как ударная стойкость и термическая стабильность, чтобы гарантировать безопасность и надежность будущих конструкций космических летательных аппаратов
Полимерные композитные материалы, космическая техника, арамидные волокна, эпоксидные матрицы, прочностные свойства
Короткий адрес: https://sciup.org/14133444
IDR: 14133444 | DOI: 10.26732/j.st.2025.2.03
Список литературы Обоснование выбора материала и технологии изготовления полимерных композиционных материалов
- Кочуров Д. В. Высокопрочные полимерные композиционные материалы // Международный студенческий научный вестник. 2018. № 5. С. 167. EDN UZQMEM.
- Bolodyan Ivan, Melikhov Anatoliy, Tanklevskiy Leonid, Istomin Ivan. (2019). Research of combustion process of construction polymeric materials in zero-gravity. Acta Astronautica. 163. 10.1016/j.actaastro.2019.01.044.
- Власенко А. В., Скрябин В. В. Применения перспективных композиционных материалов для проектов ракетно-космической техники // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. 2016. Т. 1, № 12. С. 71–73. EDN WTNQDV.
- Кустов А. В. Композиционные материалы в ракетно-космической отрасли // НТО-II-2022: сборник научных статей по материалам II Всероссийской научной конференции, Красноярск, 28–30 июля 2022 года. С. 101–109. EDN NHSHXS.
- Bennett S. C. and Johnson D. J. Strength-Structure Relationships in Pall-Based Carbon Fibers // Journal of Materials Science, Vol. 18.
- Ибатуллина А. Р. Обзор производителей и сравнение свойств сверхпрочных выкокомодульных волокон // Вестник Казанского технологического университета. 2014. № 19. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obzor-proizvoditeley-i-sravnenie-svoystv-sverhprochnyh-vykokomodulnyh-volokon (дата обращения: 15.01.2025).
- Перспективы развития производства отечественных арамидных нитей / А. Н. Малышев, В. А. Маяцкий, В. М. Иванов, И. Г. Баженов // Композитный мир. 2023. № 2(103). С. 26–28. EDN IYBZST.
- Krasinskyi V., Jachowicz T., Dulebova L., Gajdos I. & Malinowski R. (2021). The Manufacturing of Composite Materials in the Matrix of Modified Phenol-Formaldehyde Resins. Advances in Science and Technology Research Journal. https://doi.org/10.12913/22998624/142288.
- Влияние сорбции компонентов эпоксидного связующего на свойства арамидных волокон / К. С. Пахомов, Ю. В. Антипов, И. Д. Симонов-Емельянов, А. А. Кульков // Пластические массы. 2019. № 3–4. С. 7–10. DOI 10.35164/0554–2901–2019–3–4–7–10. EDN CTENIT.
- Ибатуллина А. Р. Разработка арамидных волокнистых материалов с регулируемыми показателями физических и механических свойств: специальность 05.19.01 «Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности». Дисс… канд. техн. наук. Казань, 2013. 183 с. EDN SUWIXD.
- Патент № 2405675 C 1 Российская Федерация, МПК B 29C 51/10, B 32B 27/12, C 08J 5/00. Способ получения конструкционного композиционного материала: № 2009126970/04: заявл. 15.07.2009: опубл. 10.12.2010 / Г. Ф. Железина, И. В. Зеленина, Н. А. Соловьева [и др.]; заявитель Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ). EDN WNAPFL.
- ГОСТ 10587–84 Смолы эпоксидно-диановые неотвержденные. Технические условия.
- ГОСТ 33345–2015 Композиты полимерные. Производство пластин для изготовления образцов для испытаний. Общие технические требования.
- Цеделенков М. Ю. Изготовление деталей из композитных материалов методом вакуумной инфузии // Материалы Международной студенческой научной конференции «студенческий научный форум», Москва, 01 декабря 2020 года. Том VIII. С. 84–86. EDN NATVDX.
- Красновский А. Н., Юрьев Г. А. Исследование пропитки композитных изделий в процессе вакуумной инфузии // Цифровая экономика: оборудование, управление, человеческий капитал: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции, Вологда, 20 декабря 2019 года. С. 31–34. EDN FWAQSY.
- Сотников Е. В. Перспективы применения формования методом вакуумной инфузии в авиастроении // Школа молодых новаторов: сборник научных статей 4-й Международной научной конференции, Курск, 13 июня 2023 года / Северо-Кавказский федеральный университет, Пятигорский институт. 2023. Том 2. С. 327–329. EDN RQIWIK.
- Hashim N., Majid D., Mahdi E., Zahari R., Yidris N. (2019). Effect of fiber loading directions on the low cycle fatigue of intraply carbon-Kevlar reinforced epoxy hybrid composites. Composite Structures. https://doi.org/10.1016/J. COMPSTRUCT.2019.01.036.
