Влияние электрического поля на адгезионную прочность соединений «полимер волокно». Создание методики измерений
https://doi.org/10.35164/0554-2901-2025-05-54-57
Аннотация
Создана методика, позволяющая изучать влияние электрического поля на адгезионную прочность соединений «полимер – волокно». Предложены конструкции необходимых образцов и методика проведения процесса их «горячего» и «холодного» отверждения в присутствии электрического поля. На примере соединений «стальное волокно – эпоксидное связующее, наполненное нанотрубками» показана высокая чувствительность созданной методики.
Ключевые слова
соединения «полимер – волокно»,
электрическое поле,
адгезионная прочность,
изготовление и отверждение образцов,
эпоксидное связующее,
углеродные нанотрубки,
стальные волокна,
метод pull-out
При поддержке: Работа выполнена по государственному заданию ФИЦ ХФ РАН (Рег. номер НИОКТР 125012200641-2)
Об авторах
А. Я. Горенберг
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН)
Россия
Россия
Москва
Ю. А. Горбаткина
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН)
Россия
Россия
И. Ю. Горбунова
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Россия
Россия
Москва
В. Г. Иванова-Мумжиева
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН)
Россия
Россия
Москва
Р. А. Корохин
Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН)
Россия
Россия
Москва
Н. В. Черногиль
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Россия
Россия
Москва
Список литературы
1. Каблов Е.Н., Кондрашов С.В., Юрков Г.Ю. Перспективы использования углеродсодержащих наночастиц в связующих для полимерных композиционных материалов // Российские нанотехнологии. 2013. Т. 8. №3–4. С. 28–46. EDN: PXWTLJ.
2. Kunitoshi Yamamoto, Seiji Akita and Yoshikazu Nakayama. Orientation and purification of carbon nanotubes using ac electrophoresis // J. Phys. D: Appl. Phys. 1998. Vol. 31. P. L34–L36. DOI: 10.1088/0022-3727/31/8/002.
3. Martina C.A., Sandler J.K.W., Windle A.H., Schwarz M.-K., Bauhofer W., Schulte K., Shaffer M.S.P. Electric field-induced aligned multi-wall carbon nanotube networks in epoxy composites // Polymer. 2005. V. 46. Р. 877– 886. DOI: 10.1016/j.polymer.2004.11.081.
4. Cheol Park, John Wilkinson, Sumanth Banda, Zoubeida Ounaies, Kristopher E. Wise, Godfrey Sauti, Peter T. Lillehei, Joycelyn S. Harrison. Aligned Single-Wall Carbon Nanotube Polymer Composites Using an Electric Field // Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics. 2006. Vol. 44. Р. 1751–1762. DOI: 10.1002/polb.20823.
5. Коpохин P.А., Солодилов В.И., Горбаткина Ю.А., Отегов А.В. Влияние ультразвуковой обработки наномодифицированных связующих на вязкость разрушения отвержденных композиций // Механика композиционных материалов и конструкций. 2011. Т. 17. №4. С. 527–538. EDN: OOBNXJ.
6. Латыпов З.З. Анизотропное усиление свойств нанокомпозитов методами электромагнитной ориентации наночастиц в матрице // Научное приборостроение. 2011. Т. 21, №1. С. 50–52. EDN: NDAKMV.
7. Корохин Р.А., Солодилов В.И., Горбаткина Ю.А., Куперман А.М. Использование углеродных нанотрубок в качестве модификаторов эпоксиполисульфоновых матриц намоточных органопластиков // Механика композитных материалов. 2013. Т. 49, №1. С. 77–86.
8. Sheka E.F., Natkaniec I., Mel’nikov V., Druzbicki K. Neutron scattering from graphene oxide paper and thermally exfoliated reduced graphene oxide // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2015. 6 (3). P. 378–393. DOI: 10.17586/2220-8054-2015-6-3-378-393.
9. Большаков В.А., Солодилов В.И., Корохин Р.А., Кондрашов С.В., Меркулова Ю.И., Дьячкова Т.П. Исследование трещиностойкости полимерных композиционных материалов, изготовленных методом инфузии с использованием различных концентратов на основе модифицированных УНТ // Труды ВИАМ, 2017. №7(55). С. 9. EDN: YZLTOL.
10. D.A. Bulgakov, A.Ya. Gorenberg, and A.M. Kuperman. Orientation of Anisotropic Carbon Particles in the Matrix of Reinforced Plastics by an AC Electric Field. Mechanics of Composite Materials. 2018. Vol. 54, N5. Р. 941–952. DOI: 10.1007/s11029-018-9772-2.
11. Кербер М.Л., Виноградов В.М., Головкин Г.С. и др. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология. – СПб.: Профессия, 2008. 560 с. ISBN: 978-5-91844-136-5.
12. Горбаткина Ю.А., Иванова-Мумжиева В.Г., Шуль Г.С. Адгезия термопластичных матриц к углеродным волокнам // Химические волокна. 1995. №4. С. 33–37.
13. Drzal L.T., Rich M.J., Lloyd P.F. Adhesion of graphite fibers to epoxy matrix: 1. The role of fiber surface treatment // J. Adhesion. 1983. Vol. 16. N1. P. 1–30. DOI: 10.1080/00218468308074901.
14. Narkis M., Chen E.J.H., Pipes R.B. Review of methods for characterization of interfacial fiber-matrix polymer composites // Polym.Composites.1988. Vol. 9, N 4. P. 254–261. DOI: 10.1002/pc.750090402.
15. Miller B., Gaur U., Hirt D. E. Measurement and mechanical aspects of the microbond pull-out technique for obtaining fiber/resin interfacial shear strength // Compos. Sci. Technol. 1991. Vol. 42. N3. P. 207–219. DOI: 10.1016/0266-3538(91)90018-k.
16. Herrera-Franco P.J., Drzal L.T. Comparison of methods for the measurement of fibre/matrix adhesion in composites // Composites. 1992. Vol. 23, N6. P. 2–27. DOI: 0010-4361/92/010002-26.
17. Chua P.S., Dai S.R., Piggott M.R. The glass fibre-polymer interface. II. Work of fracture and shear stresses // J. Mater. Sci. 1992. Vol. 27. P. 913–918.
18. Zhandarov S.F., and Pisanova E.V. The local bond strength and its determination by fragmentation and pull-out tests // Compos. Sci. Technol. 1997. Vol. 57. P. 957–964. DOI: 10.1016/s0266-3538(97)00037-7.
19. Горбаткина Ю.А. Адгезионная прочность в системах полимер - волокно. М.: Химия, 1987. 192 с.
20. Горбаткина Ю.А., Иванова-Мумжиева В.Г. Адгезия модифицированных эпоксидов к волокнам // М.: ТОРУС ПРЕСС. 2018. 216 с. EDN: VSLZAO.
Рецензия
Для цитирования:
Горенберг А.Я., Горбаткина Ю.А., Горбунова И.Ю., Иванова-Мумжиева В.Г., Корохин Р.А., Черногиль Н.В. Влияние электрического поля на адгезионную прочность соединений «полимер волокно». Создание методики измерений. Пластические массы. 2025;(5):54-57. https://doi.org/10.35164/0554-2901-2025-05-54-57
For citation:
Gorenberg A.Ya., Gorbatkina Yu.A., Gorbunova I.Yu., Ivanova-Mumzhieva V.G., Korokhin R.A., Chernogil N.V. The effect of an electric field on the adhesive strength of polymer-fiber joints. Creating a measurement methodology. Plasticheskie massy. 2025;(5):54-57. (In Russ.) https://doi.org/10.35164/0554-2901-2025-05-54-57
Просмотров:
4
Послать статью по эл. почте 
