ВУЗ:
Составители:
материалов
Для приготовления любой композиции стараются применить способ, при котором распределение час-
тиц было бы наиболее равномерным и структура получаемого материала была бы однородной, т.е. при оп-
ределенной концентрации стремятся к наименьшей диссипации. При этом получение композита на основе
эпоксидной смолы и металлических порошков в качестве наполнителей не является исключением. Такая
композиция должна быть однородной и связующее должно полностью обволакивать наполнитель и свя-
зывать отдельные частички в единую систему. Для того чтобы добиться такого эффекта, применяют дос-
таточно сложные способы смешения и заливки. Существуют установки, где заливка таких композитов
происходит под вакуумом с целью исключения пузырьков воздуха в связующей матрице.
Они сложны в техническом оформлении и не позволяют получать композиты с химическими связями
наполнителя и связующей матрицы. В некоторых случаях применяют подогрев всей композиции, доби-
ваясь при этом снижения вязкости полимера, а затем вводят наполнитель и проводят смешение в лопа-
стных смесителях. Такие способы имеют большую производительность, но получаемые материалы
имеют меньшую прочность и область их применения становится узкоспециализированной.
Предложенный авторами метод получения металлических порошков [87, 89, 92, 93] подсказал нам
решение вышеприведенной проблемы. Авторы при диспергировании порошка титана и эпоксидной
смолы открыли, что измельчение порошка в среде происходит быстрее, а вот качество его ухудшается.
При отмывании полученных порошков смола с поверхности частиц не удалялась, так как полимер и ме-
талл вступали в химическую связь. Устойчивость этой химической связи подтвердилась путем вытрав-
ливания кислотой.
Авторы использовали обычную шаровую мельницу при получении порошка и выявили, что при ме-
ханическом воздействии у частиц металла на поверхности раскола образуются свободные электроны,
которые могут вступать в реакцию со связующей матрицей. Образование таких связей позволяет повы-
сить прочность получаемого композита.
Нами предложено использовать для получения композита вибровращательную мельницу,
которая за счет вибровращательного и ударного воздействия мелющих тел на порошок увеличи-
вает возникновение активных поверхностей металла в несколько (3 – 6) раз в зависимости от ре-
жимов диспергирования и вязкости среды. Предложенное конструктивное решение позволило за
меньшее время получить композит с большим числом адгезионно-химических связей полимера и
металла, что, в конечном счете, повысило прочность металлополимерного материала. К тому же
данный способ смешения позволил более экономно использовать связующее и добиться получе-
ния высоконаполненных композиционных материалов, что повысило их прочность, теплопро-
водность и стойкость при работе в агрессивных средах, увеличило магнитные свойства и элек-
тропроводность. Используемые до этого методы смешения не позволяли получать высоконапол-
ненных композиций с адгезионно-химическими связями полимера и наполнителя.
Проведенные нами эксперименты подтвердили теоретические выводы, что высоконаполненные метал-
лополимерные материалы при диспергировании металлических порошков в среде олигомера имеют более
высокие прочностные характеристики. Материалы, полученные вибровращательным способом при диспер-
гировании композита в течение 40 минут (оптимальное время диспергирования, полученное из экспе-
римента), имеют прочностные характеристики в 1,5 – 2 раза выше, чем материалы, полученные вращатель-
ным способом диспергирования (рис. 5.1.1, 5.1.2).
Испытания полученных образцов металлополимерных материалов на основе чугунных и
алюминиевых порошков проводились на растяжение по ГОСТу 11262-80, на сжатие по ГОСТу
4651-82, на изгиб и твердость по ГОСТу 14359-69. Каждую характеристику измеряли по 8 –
10 раз на различных образцах. Поэтому приведенные на рисунках точки являются средними зна-
чениями. Это позволило выявить действительный разброс значений, который зависит от вида на-
полнителя, его распределения в связующем, скорости отверждения композита и образования
внутренних напряжений при прессовании под давлением.
Из приведенных графиков можно сделать вывод, что вибровращательный способ дисперги-
рования металлического наполнителя в среде связующего позволяет добиться за то же время, что
и при вращательном способе, большего количества адгезионно-химических связей и тем самым
повысить прочность материала.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- …
- следующая ›
- последняя »
