Construction of a monolithic 1D structure of reinforced plastics with different types of structures and properties
https://doi.org/10.35164/0554-2901-2025-04-53-56
Abstract
For the first time, it has been shown that the unified structure of reinforced polymer composite materials (RPCM) includes a heterogeneous structure of continuous fiber in space, free volume and a polymer matrix consisting of three functional components (B + M) + Θ, which determines both technological and operational properties. The relationship between the coordination number (Z) of the heterogeneous structure of continuous fiber and the parameters of the polymer matrix B and Θ has been established, which made it possible to propose a classification of RPCM by the structural principle using the parameters Z and Θ, which practically coincides with the data of the previously carried out classification by the reduced geometric parameter aср.f/df. The content of fibrous filler and the compositions of RPCM for different types of structures can be calculated using the proposed formulas and structural parameters Z and Θ, which simultaneously takes into account the construction of a heterogeneous 1D structure of continuous fiber and a polymer matrix.
About the Authors
D. A. TrofimovRussian Federation
Andreevka, Moscow Region
D. A. Ermolaev
Russian Federation
Moscow
S. I. Shalgunov
Russian Federation
Andreevka, Moscow Region
V. I. Sokolov
Russian Federation
Andreevka, Moscow Region
A. N. Trofimov
Russian Federation
Andreevka, Moscow Region
I. D. Simonov-Emelyanov
Russian Federation
Moscow
References
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.
Review
For citations:
Trofimov D.A., Ermolaev D.A., Shalgunov S.I., Sokolov V.I., Trofimov A.N., Simonov-Emelyanov I.D. Construction of a monolithic 1D structure of reinforced plastics with different types of structures and properties. Plasticheskie massy. 2025;(4):53-56. (In Russ.) https://doi.org/10.35164/0554-2901-2025-04-53-56