Research of the influence of climatic factors on the properties and characteristics of carbon plastics


https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-4-40-46

Full Text:




Abstract

The results of accelerated tests on the influence of climatic factors on the operational and technical parameters and characteristics of carbon fiber reinforced plastics are presented, among which the main attention is paid to thermal and moisture aging, thermal aging, joint periodic changes in temperature and humidity, as well as immersion in water on the state of polymer composite materials in order to check physical and mechanical properties and improving their quality. The results of the experimental studies made it possible to establish how much and in what direction the strength characteristics of the materials under study changed as a percentage of the initial value. Ref. 24. Tab. 6. 


About the Authors

A. L. Galinovskii
ГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)»
Russian Federation


I. N. Kravchenko
ФГБУН «Институт машиноведения имени А. А. Благонравова Российской академии наук» (ИМАШ РАН)»; ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева»
Russian Federation


S. A. Velichko
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева»
Russian Federation


V. V. Pirogov
ФГБОУ ВО «МИРЭА — Российский технологический университет»
Russian Federation


K. A. Ternovskih
ГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)»
Russian Federation


S. N. Tsypysheva
ГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)»
Russian Federation


Zhenyuan Jia
ГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)»
Russian Federation


References

1. Гуляев, И. Н. Углепластики на основе углеродных тканей импортного производства и российских растворных связующих / И. Н. Гуляев, И. В. Зеленина, А. Е. Раскутин // Вопросы материаловедения. ― 2014. ― № 1 (77). ― С. 116‒125.

2. Галиновский, А. Л. Новые методы и технологии обработки углепластиков / А. Л. Галиновский, Цзя Чжэньюань, С. Н. Цыпышева [и др.] // Справочник. Инженерный журнал с приложением. ― 2021. ― № 8 (293). ― С. 10‒19.

3. Раскутин, А. Е. Российские полимерные композиционные материалы нового поколения, их освоение и внедрение в перспективных разрабатываемых конструкциях / А. Е. Раскутин // Авиационные материалы и технологии. ― 2017. ― № S. ― С. 349‒367.

4. Галиновский, А. Л. Технологии обработки композиционных материалов изделий аэрокосмической техники: учебник / А. Л. Галиновский, И. Н. Кравченко, С. А. Величко [и др.]; под ред. А. Л. Галиновского. ― М.: КНОРУС, 2022. ― 204 с.

5. Гуляев, И. Н. Исследование влияния повышенной температуры и влажности на свойства термостойких углепластиков / И. Н. Гуляев, И. В. Зеленина, Е. О. Валевин, А. К. Шведкова // Конструкции из композиционных материалов. ― 2015. ― № 3. ― С. 55‒60.

6. Сорокин, А. Е. Влияние климатических факторов на свойства углепластика на полифениленсульфидном связующем / А. Е. Сорокин, Э. Я. Бейдер, Д. Н. Перфилова // Труды ВИАМ. ― 2015. ― № 1. ― С. 53‒59.

7. Антюфеева, Н. В. Исследование возможности использования углепластиков в условиях арктического климата / Н. В. Антюфеева, В. М. Алексашин, М. Р. Павлов, Ю. В. Столянков // Авиационные материалы и технологии. ― 2016. ― № 4 (45). ― С. 86‒94.

8. Каблов, Е. Н. Климатическое старение композиционных материалов авиационного назначения. III. Значимые факторы старения / Е. Н. Каблов, О. В. Старцев, А. С. Кротов, В. Н. Кириллов // Деформация и разрушение материалов. ― 2011. ― № 1. ― С. 34‒40.

9. Ефимов, В. А. Исследование полимерных конструкционных материалов при воздействии климатических факторов и нагрузок в лабораторных и натурных условиях / В. А. Ефимов, А. К. Шведкова, Т. Г. Коренькова, В. Н. Кириллов // Труды ВИАМ. ― 2013. ― № 1. ― С. 68‒73.

10. Каблов, Е. Н. Климатическое старение полимерных композиционных материалов авиационного назначения. 1. Оценка влияния значимых факторов воздействия / Е. Н. Каблов, В. О. Старцев // Деформация и разрушение материалов. ― 2019. ― № 12. ― С. 7‒16.

11. Перов, Н. С. О необходимости учета эволюции структуры полимерных композиционных материалов с микрогетерогенной матрицей при прогнозировании срока их службы / Н. С. Перов, А. И. Гуляев // Авиационные материалы и технологии. ― 2017. ― № 1 (46). ― С. 75‒85.

12. Ефимов, В. А. Методические вопросы проведения натурных климатических испытаний полимерных композиционных материалов / В. А. Ефимов, В. Н. Кириллов, О. А. Добрянская [и др.] // Авиационные материалы и технологии. ― 2010. ― № 4 (17). ― С. 25‒31.

13. Laraib, A. Khan. Hydrothermal degradation of 977-2A carbon/epoxy composite laminates cured in autoclave and Quickstep / Laraib A. Khan, Alan Nesbitt, Richard J. Day // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. ― 2010. ― Vol. 41, № 8. ― P. 942‒953.

14. Николаев, Е. В. Комплексное исследование воздействия климатических и эксплуатационных факторов на новое поколение эпоксидного связующего и полимерных композиционных материалов на его основе. Часть 1. Исследование влияния сорбированной влаги на эпоксидную матрицу и углепластик на ее основе / Е. В. Николаев, С. Л. Барботько, Н. П. Андреева, М. Р. Павлов // Труды ВИАМ. ― 2015. ― № 12. ― С. 86‒99.

15. Николаев, Е. В. Комплексное исследование воздействия климатических и эксплуатационных факторов на новое поколение эпоксидного связующего и полимерных композиционных материалов на его основе. Часть 4. Натурные климатические испытания полимерных композиционных материалов на основе эпоксидной матрицы / Е. В. Николаев, С. Л. Барботько, Н. П. Андреева [и др.] // Труды ВИАМ. ― 2016. ― № 6 (42). ― С. 93‒108.

16. Валевин, Е. О. Роль тепловлажностных испытаний при разработке новых полимерных композиционных материалов / Е. О. Валевин, А. К. Шведкова, С. В. Бухаров // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. ― 2016. ― Т. 82, № 2. ― С. 28‒32.

17. Булманис, В. Н. Работоспособность конструкций из полимерных композитов при воздействии статических нагрузок и климатических факторов / В. Н. Булманис, В. А. Ярцев, В. В. Кривонос // Механика композиционных материалов. ― 1987. ― № 5. ― С. 915‒920.

18. Roylance, D. Weathering of fiber-reinforced epoxy composites / D. Roylance, M. Roylance // Polym. Eng. and Sci. ― 1978. ― Vol. 18, № 4. ― P. 249‒254.

19. Helbling, C. Durability assessment of combined environmental exposure and bending / C. Helbling, V. M. Karbhari // Proc. of 7th Int. Symp. on Fiber Reinforsed Polym. Reinf, Concrete Structures (FRPRCS-7), 2005. ― P. 1397‒1418.

20. Старцев, В. О. Влияние старения поверхности полимерных композиционных материалов на их механические свойства / В. О. Старцев, Е. О. Валевин, А. И. Гуляев // Труды ВИАМ. ― 2020. ― № 8 (90). ― С. 64‒76.

21. Николаев, Е. В. Комплексное исследование воздействия климатических и эксплуатационных факторов на новое поколение эпоксидного связующего и полимерных композиционных материалов на его основе. Часть 3. Расчет энергии активации и теплового ресурса полимерных композиционных материалов на основе эпоксидной матрицы / Е. В. Николаев, С. Л. Барботько, Н. П. Андреева [и др.] // Труды ВИАМ. ― 2016. ― № 5 (41). ― С. 100‒112.

22. Mouzakis, D. E. Damage assessment of carbon fiber reinforced composites under accelerated aging and validation via stochastic model-based analysis / D. E. Mouzakis, D. Dimogianopoulos, S. Zaoutsos // International Journal of Damage Mechanics. ― 2014. ― Vol. 23, № 5. ― P. 702‒726.

23. Старцев, В. О. Оценка стабильности авиационных углепластиков к атмосферным осадкам / В. О. Старцев, Е. О. Валевин, А. М. Варданян, А. А. Нечаев // Материалы и технологии нового поколения для перспективных изделий авиационной и космической техники: материалы V Всероссийской научно-технической конференции. ― М.: ВИАМ, 2021. ― С. 60‒72.

24. Войнов, С. И. Влияние внешней среды на свойства углепластика, полученного методом пропитки под давлением (RTM) / С. И. Войнов, Г. Ф. Железина, Н. А. Соловьева, Г. А. Ямщикова // Труды ВИАМ. ― 2015. ― № 2. ― C. 36‒43.


Supplementary files

For citation: Galinovskii A.L., Kravchenko I.N., Velichko S.A., Pirogov V.V., Ternovskih K.A., Tsypysheva S.N., Jia Z. Research of the influence of climatic factors on the properties and characteristics of carbon plastics. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2022;(4):40-46. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-4-40-46

Views: 217

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


ISSN 1683-4518 (Print)