Влияние наноуглеродных наполнителей на свойства композиционных материалов

Введение. Наиболее перспективным в настоящее время является метод ремонта, заключающийся в использовании композиционных материалов для заделки трещин и трещиноподобных дефектов. Для этого композит должен обладать высокой текучестью в жидком состоянии, достаточной для заполнения полости дефекта, адгезией к стали, необходимой для скрепления берегов трещины, и пластичностью, которая позволит ему компенсировать деформационные сдвиги при циклическом и статическом нагружении конструкции. Методы и материалы. Изучались композиционные материалы с наноуглеродными наполнителями, в качестве которых использовали фуллерены, нанотрубки и графен. Решение поставленных задач осуществлялось при помощи стандартных и самостоятельно разработанных методик, методов статистической обработки данных и применения современных программных комплексов. Результаты и их обсуждение. Композиционный материал с фуллереном в качестве наполнителя демонстрирует стабильно высокую текучесть по сравнению с другими исследованными композитами. Это позволяет рекомендовать его для заделки трещин с небольшой шириной раскрытия. Композит с наполнителем УНТ сохраняет жидкотекучесть на одном уровне в среднем около 35 минут. Он может быть использован в качестве ремонтного материала в том случае, когда расположение дефекта не позволяет провести его заделку в короткий промежуток времени. Заключение. Проведенные исследования позволяют решить прямую и обратную задачу: а) изучение свойств композиционного материала и проектирование его структуры дают возможность определить, подходит ли он для заделки конкретной геометрии трещины; б) для обнаруженной трещины с определенной конфигурацией полости можно осуществить подбор оптимальных свойств композита, изменяя его состав.