Построение монолитной 1D-структуры армированных пластиков с разными типами структур и свойствами

В работе впервые показано, что единая монолитная структура армированных полимерных композиционных материалов (АрПКМ) включает гетерогенную структуру из непрерывного волокна в пространстве, свободный объем и полимерную матрицу, состоящую из трех функциональных составляющих (В + М) + Θ, что определяет их как технологические, так и эксплуатационные свойства. Установлена связь координационного числа гетерогенной структуры из непрерывного волокна (Z) с параметрами полимерной матрицы В и Θ, что позволило предложить новую классификацию АрПКМ по структурному принципу с использованием параметров Z и Θ, которая практически совпадает с данными ранее проведенной классификации по приведенному геометрическому параметру а_ср.f / d_f.

Содержание армирующего волокнистого наполнителя и составы АрПКМ для разных типов структур можно рассчитывать по предлагаемым формулам и структурным параметрам Z и Θ, что одновременно учитывает построение гетерогенной 1D-структуры из непрерывного волокна и полимерной матрицы.

1. Перепелкин К.Е. Армирующие волокна и волокнистые композиты., СПб.: НОТ. 2009. 380 с. ISBN 978-5-91703-009-8.

2. Головкин Г.С., Бунаков В.А., Машинская Г.П. и др. Армированные пластики: справочное пособие / под ред. проф. Г.С. Головкина и В.И. Семенова. М.: Издательство МАИ. 1997. 404 с.

3. Полимерные композиционные материалы. Свойства. Структура. Технологии / под. ред. акад. А.А. Берлина / СПб.: Профессия. 2008. 558 с. ISBN 978-5-93913-130-8.

4. Симонов-Емельянов И.Д. Армированные пластики и их классификация по структурному принципу и перерабатываемости // Пластические массы. 2016. №5–6. С. 3–8. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2016-5-6-3-8.

5. Трофимов Д.А., Ермолаев Д.А., Симонов-Емельянов И.Д. Построение гетерогенной 1D-структуры из элементарных волокон в пространстве и классификация армированных полимерных композиционных материалов // Конструкции из композиционных материалов. 2025. № 2. С. 3–8. DOI: 10.52190/2073-2562-2025-2-3.

6. Трофимов Д.А., Симонов-Емельянов И.Д., Шалгунов С.И. Модель и анализ построения свободного пространства в армирующем материале и оптимизации технологии получения конструкционных изделий из полимерных композитов // Конструкции из композиционных материалов. 2022. № 3 (167). С. 18–24. DOI: 10.52190/2073-2562-2022-3-10.

7. Симонов-Емельянов И.Д., Апексимов Н.В., Шалгунов С.И. Обобщенные параметры структуры армированных пластиков, их классификация и свойства // Теоретические основы химической технологии. 2021. Т. 55, № 4. С. 545–556. DOI: 10.31857/S0040357121040151.

8. Симонов-Емельянов И.Д., Шалгунов С.И. Построение структур армированных полимерных композиционных материалов в обобщенных и приведенных параметрах, свойства и методы переработки в изделия // Пластические массы. 2022. № 1–2. С. 5–9. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2022-1-2-5-9.

9. Кортен Х.Л. Разрушение армированных пластиков / под ред. Ю.М. Тарнопольского, пер. с англ. под ред. Т.Я. Кинциса. М.: Химия. 1967. С. 92–97.