Композиты и наноструктуры                                                                          Том 8 № 1

COMPOSITES and NANOSTRUCTURES                                                                  2016

СОДЕРЖАНИЕ

Б.Д.Аннин

НОВЫЙ КЛАСС ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ СООТНОШЕНИЙ ЛИНЕЙНОЙ АНИЗОТРОПНОЙ

НАСЛЕДСТВЕННОЙ ТЕОРИИ УПРУГОСТИ............................................................................................................... 1

 

Подход Кельвина, раскрывающий структуру обобщенного закона Гука, применяется к анализу соотношений анизотропной линейно наследственной теории упругости. Предполагается, что собственные состояния тензора наследственных ядер не зависят от времени и совпадают с собственными состояниями тензора анизотропии мгновенных модулей упругости, а наследственные операторы с ядрами в виде дробно-экспоненциальных функций Работнова действуют только на зависящие от времени собственные модули тензора наследствен­ных ядер. Максимальное число независимых наследственных операторов равно шести. Рассмотрены случаи трансверсальной изотропии, ортотропии, кубической симметрии. (с. 1-6).

 

Л.Р.Вишняков

О МОЛНИЕЗАЩИТЕ УГЛЕПЛАСТИКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ВЯЗАНЫХ ПРОВОЛОЧНЫХ СЕТОК............................................................................................................................. 7

 

В статье обсуждается применение вязаных и вязано-паяных проволочных сеток для молниезащиты полимерных композиционных матери­алов. Сетки используются в качестве поверхностных слоев конструкционных углепластиков, которые нашли применение в авиации и ветроэнергетике. Представлены структура и строение медных вязаных и вязано-паяных сеток, и возможность варьирования их характери­стиками для применения в технике (с. 7-15; ил. 8).

 

Ю.Р. Колобов, В.Н. Перевезенцев, С.С. Манохин, Ю.Е. Кудымова, А.Ю. Колобова, А.М. Брагов, А.Ю. Константинов

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И РАЗВИТИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ КРУПНОЗЕРНИСТОГО И НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО ТИТАНА.............................................................................................................................................................................. 16

 

Исследованы механическое поведение и изменения микроструктуры при динамическом нагружении наноструктурированного (НС) и крупно­зернистого (КЗ) титана марки ВТ 1 -0. Обсуждаются особенности развития деформации в исследованных условиях динамического нагружения на различных стадиях. Проводится анализ влияния скорости нагружения на механические свойства изучаемых материалов (с. 16-28; ил. 9). Fedulov B.N., Safonov A.A., Nguyen N.Q.,

 

Lomov S.V.

METHOD FOR COMPUTATIONAL MODELLING OF RESIDUALSTRESSES AND STRESS-INDUCED

MANUFACTURING DEFECTS IN VACUUM-INFUSED AUTOMATED PLACEMENT LAMINATES................. 29

 

В работе рассматриваются трещиностойкость в присутствии технологических дефектов композитов, изготовленных методом автоматизированной выкладки сухих преформ для последующей пропитки связующим материалом методом инфузии. Рассматривается случай возможного возникновения трещин в результате применения технологического температурного воздействия вследствие дисбаланса коэффициентов температурного расширения связующего и волокон и усадки связующего. Поле деформаций в представительном объёме вокруг дефекта моделируется методом конечных элементов Параметрический анализ показывает, что при типовых условиях изготовления композитов из эпоксидной смолы. армированных углеволокном, связующее обладает достаточной прочностью для того, чтобы выдержать температурные напряжения и напряжения усадки, создающиеся при отверждении ламината с зазором, однако запас прочности невелик (несколько процентов), и при варьировании температурного режима возможно появление трещин (с. 29-46; ил. 11).

 

H.L. Gajera and L.M. Manocha

СИНТЕЗ ГРАФЕНА, СОСТОЯЩЕГО ИЗ НЕСКОЛЬКИХ СЛОЁВ, ПУТЁМ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО

РАССЛОЕНИЯ ОКСИДА ГРАФИТА ПРИ НОРМАЛЬНОМ ДАВЛЕНИИ............................................................. 47

 

В работе изложен простой метод объёмного производства графена, состоящего из нескольких слоёв, путём термического расслоения оксида графита при температуре 230оС и нормальном давлении. Расслоение возникает под действием давления, генерируемого в результате разложения оксидных функциональных групп, величина которого оказывается достаточной для отслоения графеновых слоёв от оксида графита. Рентгеноструктурный анализ расслоённого материала (EG230) не обнаруживает характеристического пика графита, что подтверждает факт расслоения. Полученный материал охарактеризовали также методами сканирующей (SEM) и просвечивающей (TEM) электронной микроскопии, рамановской спектроскопией, а также BET - измерениями поверхности. Результаты, полученные ТЕМ и SAED (дифракция электронов на выбранной площадке), демонстрируют наличие многослойного графена в материале.

Полученный таким способом графен обладает большей удельной поверхностью (около 220м2/г) (с. 47-57; ил. 9).

 

П.М. Бажин, А.М. Столин, Н.В. Титов

КОМПОЗИЦИОННЫЕ ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ TIC-W2C-CO, ПОЛУЧЕННЫЕ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ НАПЛАВКОЙ СВС-ЭЛЕКТРОДАМИ

НА ДЕТАЛЯХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ......................................................................................... 58

 

В работе методом электродуговой наплавки в среде аргона было получено защитное покрытие на основе СВС-электрода TiC-W2C-Co на стали 65Г. Установлено, что в процессе нанесения покрытия происходит образование композиционных карбидных частиц, состоящих из чередующихся зерен карбида титана, обогащенных и необогащенных вольфрамом, размерами до 100 мкм. Исследована микроструктура и фазовый состав наплавленного слоя, измерено распределение микротвердости от его поверхности до металлической подложки. Показано, что в процессе наплавки наплавленный слой содержит до 70-80% карбидной фазы (с. 58-65; ил. 6).

 

В.А.Щербаков, В.Т.Телепа, А.В.Щербаков

ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПЛАВЛЕНОГО КАРБИДА ТИТАНА

МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОТЕПЛОВОГО ВЗРЫВА ПОД ДАВЛЕНИЕМ......................................................................... 66

 

Впервые методом электротеплового взрыв (ЭТВ) под давлением получены металлокерамические композиты (керметы) на основе плавленого карбида титана. Химический синтез, структурообразование, плавление и формообразование проведены в одностадийном технологическом режиме с металлической связкой - железо и никель. Возможности метода иллюстрируются примерами получения композитов: TiC-Ni, TiC-Fe. Для получения керметов использовали реакционную смесь, содержащую порошки Ti, С и Ni. Показано, что в ходе экзотермической реакции формируется конечный продукт, состоящий из зерен TiC, равномерно распределенных в никелевой связке. При получении кермета TiC-Fe материалом металлической связки служила защитная шайба пуансона толщиной 2 мм, которая плавилась от горячего продукта синтеза. В результате проведенной работы получены плотные образцы заданной формы в виде цилиндров и дисков с плотностью 4,4 г/см3 (TiC+30 вес.% Ni), 5,4 г/см3 (TiC+30 вес.% Fe). Микротвердость по Виккерсу составляет: TiC+30 вес.% Ni 25,8 ГПА и TiC+30 вес.% Fe 30,5 ГПа (с. 66-76; ил. 8).