Влияние электрофизических воздействий на прочность при изгибе отвержденного монослоя, армированного непрерывным углеродным волокном

   Исследовано влияние ультразвуковой и СВЧ обработки монослоя, сформированного путем трехмерной печати из препрегов, армированных непрерывным углеродным волокном, на его прочность при трехточечном изгибе. Получены эмпирические зависимости «деформация-напряжение», исследована микроструктура. Наибольшая эффективность электрофизической обработки (увеличение на 54–72 %) отмечается для образцов, подвергнутых воздействию СВЧ-поля в интервале деформаций 0,5–1,3 мм.

1. Antonov F. Continuous Fiber Reinforced Composites from Anisoprint: How New Materials and Technologies Can Change Manufacturing // Research & Development in Material science. Vol. 12. Iss. 4. P. 1284–1286.

2. Петров В.М., Безпальчук С.Н., Яковлев С.П. О влиянии структуры на прочность изделий из пластиков, получаемых методом 3D-печати // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова. 2017. Т. 9. № 4. С. 765–776. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=29922481&ysclid=lp80v421tj891056443.

3. Ning F. [et al.] Additive manufacturing of carbon fiber reinforced thermoplastic composites using fused deposition modeling: Effects of process parameters on tensile properties // Journal of composite materials. Vol. 51. Iss. 4. P. 451–462.

4. Polyzos E. A. [et al.] Multi Scale Analytical Methodology for the Prediction of Mechanical Properties of 3D-printed Materials with continouos Fibres // Additive Manufacturing. V. 36. 2020. P. 101394.

5. Wang F. [et al.] Fiber-matrix Impregnation Behavior During Additive Manufacturing of continouos Carbon Fiber reinforced Polylactic Acid Composites // Additive Manufacturing. V. 37. 2021. P. 101661.

6. Кулезнев В.С., Шершнев А.С. Химическая и физическая модификация полимеров. Москва: Химия, 1990.

7. Негров Д.А. Влияние энергии ультразвуковых колебаний на структуру и свойства полимерного композиционного материала на основе политетрафторэтилена : дис. ... канд. тех. наук. Омск, 2009.

8. Brovko A.V., Murphy E.K., Rother M. Waveguide microwave imaging: spherical inclusion in a dielectric sample // IEEE microwave and Wireless Comp. Lett. 2008. Vol. 18. № 9. P. 647–649.

9. Microwave processing of materials / National Materials Advisory Board. Washington: National Academy Press, 1994.

10. Архангельский Ю.С. Справочная книга по СВЧ-электротермии. Саратов: Научная книга, 2011.

11. Злобина И.В., Бекренев Н.В. О механизме повышения механических характеристик отвержденных полимерных композиционных материалов под действием СВЧ электромагнитного поля // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2022. Т. 22. № 2. С. 158–169.

12. Влияние сверхвысокочастотного электромагнитного поля на межслоевую прочность в отвержденных полимерных композиционных материалах / И.В. Злобина [и др.] // Журнал технической физики. 2023. Т. 93. Вып. 2. С. 237–340.

13. Kim T., Lee J., Lee K.-H. Microwave heating of carbon-based solid materials // Carbon Letter. 2014. Vol. 15. №.1. P. 15–24.

14. Museok K. Microwave Curing of Carbon-Epoxy Composites: Process Development and Material Evaluation. London: Imperial College London Department of Aeronautics, 2016.

15. Кестельман В.Н. Физические методы модификации полимерных материалов. Москва: Химия, 1980.

16. Формование изделий из радиопрозрачных материалов с использованием СВЧ-излучения / Г.А. Морозов [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Т. 14. № 1. 2012. С. 573–576.

17. Нефедов В.Н., Мамонтов А.В., Сайгин И.А. Термообработка стержневых диэлектрических материалов с использованием микроволнового излучения // Актуальные проблемы электронного приборостроения : мат. Междунар. науч.-тех. конф. / под ред. А.А. Захарова [и др.]. Саратов: Изд-во Сарат. гос. тех. ун-та имени Гагарина Ю.А., 2016. Т. 2. С. 436–441.

18. Микроволновый метод создания равномерного распределения температуры в объемных диэлектрических материалах / В.Н. Нефедов [и др.] // Метрология. 2010. № 12. С. 36–41.

19. Нефедов В.Н. Сверхвысокочастотные устройства для высокоэффективной термообработки материалов больших площадей : дис. ... д-ра тех. наук. М., 2001.