19.06.19
Российские физики проверили на прочность отечественные композитные материалы, сообщает пресс-служба Института ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН.
Углепластик состоит из двух материалов: армирующего углеродного волокна и полимерной матрицы (связующего). Прочностные характеристики материала на растяжение обеспечиваются в основном за счет углеволокна. За остальные механические параметры, такие как прочность на сжатие и сдвиг, в основном отвечает связующее.
«Один из лучших на сегодняшний день вариантов связующего для композитных материалов – цианат-эфирные связующие. Этот уникальный класс полимеров обладает лучшими, чем у эпоксидной смолы, параметрами жесткости и трещиностойкости. «Синтез-проект» организовал разработку и выпуск собственного олигоциануратного связующего для композитных материалов космического назначения», – объясняет научный сотрудник Научно-исследовательского института космических и авиационных материалов (НИИКАМ) Илья Вихров.
Поскольку долговечность работы космических летательных аппаратов на орбите в значительной степени определяется радиационной стойкостью их конструкционных материалов и оборудования, специалистам «Синтез-проект» нужно было определить максимальную дозу радиации, при которой цианат-эфирное связующее и композитные материалы на его основе будут сохранять свои свойства.
Цианат-эфирный углепластиковый сотовый заполнитель
На стойкость проверили четыре типа образцов: собственно эпоксидного и цианат-эфирного связующих, стеклопластика и углепластика на основе цианат-эфирного связующего. Исследования проводились при дозах 10, 20, 50, 100, 200, 500 МГр. Набор дозы 500 МГр потребовал работы в течение месяца. Температура образцов в процессе обработки не превышала 55°С.
Несмотря на потерю прочности собственно цианат-эфирного связующего при дозах свыше 200 МГр, механические параметры углепластика остаются неизменными вплоть до дозы 500 МГр, стеклопластик с тем же связующим после набора такой высокой дозы сохранил 70 % от исходной прочности. Эта доза (500 МГр) на два порядка превышает ту, что получают космические аппараты в реальных условиях. Для примера, работающий на геостационарной орбите аппарат в течение 15 лет набирает порядка 3 МГр. Таким образом, отечественные образцы успешно выдержали испытания.
Александр Ильин
Нет комментариев