Реферат

Диссертация 119 с., 60 рис., 19 табл., 28 источников, 6 прил.

Полимерные композиционные материалы, терморасширенный графит, кремнийорганическая смола, интеркалит, нанокомпозиты, напряжение разрушения, планирование эксперимента, триботехнические характеристики.

Данная работа выполнена в рамках программы опережающей профессиональной подготовки (уровень магистратура), ориентированной на инвестиционные проекты фонда инфраструктурных и образовательных программ «Роснано», совместно с предприятиями -Пермь» и , в области производства погружных электронасосов для нефтедобычи и их узлов с наноструктурными покрытиями.

Объектом исследования являлись композиционные материалы на основе терморасширенного графита (далее ТРГ), при этом были разработаны методики определения их прочностных и упругих характеристик.

Цель работы – исследования структуры и физико-механических свойств композиционных материалов на основе терморасширенного графита и связующего в виде кремнийорганического полимера.

В процессе работы были разработаны методики определения прочностных и упругих характеристик композиционных материалов на основе кремнийорганического полимера и терморасширенного графита в качестве наполнителя. Изучено влияние свойств и содержания компонентов на закономерности формирования структуры и прочностные свойства композитов на различных этапах технологического процесса их производства. Установлено оптимальное соотношение компонентов композита, при котором материал обладает высоким уровнем механических свойств. Изучено влияние температуры на прочностные и упругие характеристики композитов. Наблюдается снижение прочности материала при 400оС в 1,5 – 2 раза по сравнению с прочностью при комнатной температуре.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Установлено, что композиционный материал характеризуется сравнительно высокими показателями твердости независимо от направления действующей нагрузки при прессовании исходной смеси компонентов. Проведена оценка антифрикционных свойств ТРГ-содержащих композитов в различных рабочих средах. Сопротивляемость изнашиванию и полученные значения коэффициентов трения позволяют использовать материал в качестве подвижных уплотнений. Показаны преимущества исследованных материалов в сравнении с традиционно примеряемыми материалами в качестве уплотнений запорной арматуры.

По результатам данной работы были созданы новые композиционные материалы, которые были использованы и внедрены в промышленное производство на территории предприятия (до июня 2011 года входило в состав -Пермь»).

Дальнейшее изучение свойств композитов с различными термо - и реактопластами в качестве связующего компонента имеет несомненные перспективы и будет способствовать расширению сферы применения указанных материалов. Определенный интерес, в этой области, представляет собой возможность производства изделий из ТРГ-композитов методом экструзии. В этом направлении получены первые обнадеживающие результаты.

Использование современного оборудования и новых методов исследования позволит глубже изучить механизм формирования тех или иных свойств перспективных конструкционных материалов. В ближайшее время предстоит изучить влияние на свойства композитов и изделий из них таких факторов, как фракционный состав компонентов, распределение плотности в объеме заготовки и возможность воздействовать на это распределение, продолжительность и температура спекания, последующая термообработка и др.

Данные композиты найдут широкое применение в роли уплотнительного материала в тепловой и ядерной энергетике, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и др. отраслях промышленности.

Основные результаты диссертации отражены в следующих работах:

1.  , . Разработка методики определения механиче­ских характеристик при сжатии композицион­ных материалов на основе терморасширенного графита в диапазоне рабочих температур // Молодые ученые Прикамья - 2011: материалы I между - нар. науч.-практ. конф., г. Пермь, 26 мая 2011 г. / М-во образования и науки Рос. Фе­дерации, Перм. нац. исслед. политехн. ун-т. - Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2011. - С. 209-211.

2.  , , . Исследованиие процесса экструдирования графита, содержащего реактопласт // Молодые ученые Прикамья - 2011: материалы I между - нар. науч.-практ. конф., г. Пермь, 26 мая 2011 г. / М-во образования и науки Рос. Фе­дерации, Перм. нац. исслед. политехн. ун-т. - Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2011. - С. 254-261.

3.  , . Исследование твердости композиционных материалов на основе терморасширенного графита // Инновационные технологии в машиностроении: материалы между - нар. науч.-практ. конф., г. Пермь, 24-25 мая 2012 г. / М-во образования и науки Рос. Фе­дерации, Перм. нац. исслед. политехн. ун-т. - Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2012. - С. 107-111.

4.  , . Исследование свойств композиционного материала на основе терморасширенного графита // Инновационные технологии в машиностроении: материалы между - нар. науч.-практ. конф., г. Пермь, 24-25 мая 2012 г. / М-во образования и науки Рос. Фе­дерации, Перм. нац. исслед. политехн. ун-т. - Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2012. - С. 128-134.

5.  , , Русин графитосодержащих композиций методом экструзии // Химия и технология новых веществ и материалов: тезисы докладов всероссийской молодежной науч. конф., Сыктывкар, 30 мая – 2 июня 2011г. / Коми науч. центр УрО РАН. – Сыктывкар, 2011. – с. 39.

В результате проделанной работы автор, , получил следующие награды:

1.  Диплом за активное участие в I Международной научно-практической конференции «Молодые ученые Прикамья - 2011». - Пермь, 2011 год.

2.  Диплом I степени за победу в конкурсе на лучший научный доклад студентов МТФ ПНИПУ. – Пермь, 13 октября 2011 года.

3.  Диплом за I место во II туре конкурса на лучший научный доклад по техническим наукам. - Пермь, 2011 год.

4.  Диплом за активное участие в Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в машиностроении». - Пермь, 2012 год.