САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 5 ноября. /ТАСС/. Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) разработали методику модификации полимерных композитов, которая позволит сократить время производства элементов кузова для отечественного автопрома и повысить их прочность. Об этом сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
"Методика позволит отечественному автопрому в перспективе сократить время при производстве элементов кузова, повысить прочность и, соответственно, долговечность изделий. За счет введения углеродных наночастиц в эпоксидную смолу и равномерного их распределения при помощи ультразвуковой обработки исследователи понизили температуру выделяемого тепла при отверждении композита, которое может деформировать материал изнутри, тем самым ухудшая его эксплуатационные характеристики", - говорится в сообщении.
Уточняется, что ключевой проблемой при изготовлении крупногабаритных композиционных деталей является избыточное тепловыделение в процессе их отверждения. При переходе из жидкого состояния в твердое температура внутри материала может превышать 100 градусов. В крупных деталях тепло не успевает рассеиваться, что приводит к внутренним деформациям, появлению трещин и расслоений.
Для решения этой проблемы ученые СПбГУПТД применили метод введения углеродных наночастиц в эпоксидную смолу с последующей ультразвуковой обработкой. Малое количество таких наночастиц, концентрация которых составляет не более 1 г на 1 кг готовой смеси, повышает теплопроводность связующего и улучшает рассеивание тепла.
"Мы ввели в эпоксидную смолу разные углеродные наночастицы: технический углерод, углеродные нанотрубки и графены. Результаты исследований показали, что добавленные нами наполнители позволяют снизить температуру выделяемого при отверждении композитов тепла. На данный момент нам удалось добиться снижения температуры отверждения на 55 градусов", - привели в пресс-службе слова доцента кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А. И. Меоса СПбГУПТД Вадима Марценюка.
По словам ученых, углеродные наночастицы - наполнители - выступают в роли усиливающей фазы в полимерном композиционном материале. За счет них готовое изделие становится более устойчивым к внешним воздействиям. Снижения тепловыделения при отверждении полимерных композиционных материалов позволит производить крупногабаритные детали при уменьшении риска их растрескивания изнутри и снижения процента бракованных комплектующих.