Нанокомпозиционные полимерные материалы Технология производства изделий из полимерных

Нанокомпозиционные полимерные материалы Технология производства изделий из полимерных композиционных материалов включает в себя следующие операции: – подготовка армирующего наполнителя; – приготовление полимерного связующего; – совмещение матрицы с арматурой; – формообразование детали; – отверждение связующего; – механическая доводка детали (при необходимости); – контроль качества детали.

Нанокомпозиционные полимерные материалы Основные технологические процессы формообразования изделий из полимерных нанокомпозиционных материалов Технологический процесс Контактное формование: ручная выкладка напыление автоматизированная выкладка Формование с эластичной диафрагмой: вакуумное вакуумно-автоклавное вакуумно-пресс-камерное Формообразование давлением: – пропитка под давлением Рекомендуемые компоненты тип армирующего тип связующего наполнителя Короткие волокна, ленты, ткани Маты Ленты Полиэфирные, Эпоксидные, Фенольные, Фурановые, Термопластичные Ткани, маты, ленты Эпоксидные, Полиэфирные, Полиамидные, Фенольные, Полисульфон Ткани, маты, ленты, короткие Полиэфирные, волокна Эпоксидные, Фенольные, Фурановые, Полиамидные

Нанокомпозиционные полимерные материалы Технологический процесс Рекомендуемые компоненты тип армирующего тип связующего наполнителя Прессование в формах: прямое Ткани, маты, ленты литьевое Короткие волокна термокомпрессионное Намотка: – «мокрая» Ткани, маты, ленты «сухая» Препреги, нити, ленты, жгуты, ткани Нити, жгуты, тканые ленты, тканеплетеные заготовки Короткие рубленые волокна, нитевидные кристаллы Пултрузия Предварительное формование заготовок и матов Нити, ленты, жгуты, ткани, пленки Полиэфирные, Эпоксидные, Фенольные, Силиконовые, Термопластичные Эпоксидные, Полиэфирные, Фенольные, Полиимидные, Термопластичные Термореактивные, Термопластичные Водные растворы этилового спирта, четыреххлористый углерод, полимерные связующие

Нанокомпозиционные полимерные материалы ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ ФОРМЫ И ИЗДЕЛИЯ ПРИ ФОРМОВАНИИ РУЧНОЙ ВЫКЛАДКОЙ

Нанокомпозиционные полимерные материалы БЕЗВОЗДУШНАЯ СИСТЕМА НАПЫЛЕНИЯ С ДВУМЯ ЕМКОСТЯМИ Рубильное Смола с Уплотненный устройство ускорителем слой Ровинг Смола с катализатором Валик Форма

Нанокомпозиционные полимерные материалы УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ НАПЫЛЕНИЯ

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема выкладочных устройств для изделий из полимерных композитов с термопластичной матрицей Роликовая выкладка Прессовая выкладка

Нанокомпозиционные полимерные материалы СХЕМА УСТАНОВКИ ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ ВАКУУМНЫМ МЕТОДОМ

Нанокомпозиционные полимерные материалы СХЕМА ВАКУУМИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ФОРМОВАНИЯ С ЭЛАСТИЧНОЙ ДИАФРАГМОЙ

Нанокомпозиционные полимерные материалы СХЕМА ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПКМ В АВТОКЛАВАХ И ГИДРОКЛАВАХ

Нанокомпозиционные полимерные материалы ВАКУУМНО АВТОКЛАВНОЕ ФОРМОВАНИЕ. СХЕМА АВТОКЛАВА

Нанокомпозиционные полимерные материалы СХЕМА ПРЕСС КАМЕРНОГО ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Нанокомпозиционные полимерные материалы ФОРМОВАНИЕ ПКМ. СХЕМА ПРОПИТКИ ПАКЕТА МАТЕРИАЛА ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Нанокомпозиционные полимерные материалы ФОРМОВАНИЕ ПКМ. ПРОПИТКА В ВАКУУМЕ

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема прямого прессования изделий из полимерных композиционных материалов начальная стадия процесса, окончание процесса прессования

Нанокомпозиционные полимерные материалы Оснастки для термокомпрессионного формования полимерных композиционных материалов С постоянным объемом С переменным объемом

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема получения изделия из полимерного композиционного материала по методу «мокрой» намотки

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схемы механической принудительной пропитки арматуры Пропитка с помощью отжимного ролика пропитка в клиновой камере

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема вертикальной пропиточной машины

Нанокомпозиционные полимерные материалы Изготовление изделий из полимерных композиционных материалов по методу пултрузии

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема пултрузионной установки с отвердением заготовки в электро магнитном поле сверхвысокой частоты

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема установки для получения заготовок с использованием приточной камеры

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема получения заготовок распылением материала

Нанокомпозиционные полимерные материалы МЕХАНИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ/ ЗАГОТОВОК РАСПЫЛЕНИЕМ ВОЛОКНА И СВЯЗУЮЩЕГО: А – участок нанесения волокна и связующего; Б – участок отверждения и сушки в печи; В – участок извлечения заготовки

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема установки для получения матов из нитевидных кристаллов методом центробежной фильтрации

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема установки для получения матов из нитевидных кристаллов при отливе пульпы с одновременным вакуумным обезвоживанием

Нанокомпозиционные полимерные материалы СХЕМЫ ФОРМОВАНИЯ МАТОВ В МАТРИЦЕ: А – НИЖНЕЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ПУАНСОНА; Б – НИЖНЕЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ МАТРИЦЫ

Нанокомпозиционные полимерные материалы Схема формования заготовок в матрице

Нанокомпозиционные углеродные материалы НЕПРЕРЫВНЫЕ СХЕМЫ КАРБОНИЗАЦИИ С РАЗЛИЧНЫМИ ВАРИАНТАМИ ВЫТЯГИВАНИЯ ВОЛОКНА Питающее устройство Ванна для нанесения катализатора Первая печь Тянущие ролики 200 … 300 ˚С Направляющие ролики Грузы Вторая печь 500 … 1000 ˚С Тянущие ролики Направляющие Третья ролики печь 1500 ˚С Грузы а б в а – на второй и третьей стадиях термической обработки; б – на второй стадии обработки; в – на третьей стадии обработки

Нанокомпозиционные углеродные материалы ФИБРИЛЛЯРНАЯ СТРУКТУРА УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА Микрофибриллы Аморфный углерод А – поверхностный слой; В – высокоориентированная зона; С – низкоориентированная зона

Нанокомпозиционные углеродные материалы СХЕМА СОВМЕЩЕННОГО ОКИСЛЕНИЯ И КАРБОНИЗАЦИИ ПАН ВОЛОКНА ПАН – волокна Комплект роликов Вентилятор Выпускное устройство Система Шпулярник Система Выпускное Печь тянущих питающих устройство окисления роликов Штуцеры для отвода отходящих газов Приемные вальцы Высокотемпературная зона печи для карбонизации Вакуумная Печь карбонизации камера Штуцер для подачи инертного газа

Нанокомпозиционные углеродные материалы СТРУКТУРА УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОН, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ПЕКОВ а б а – радиальная; б – луковичная; в – радиально-изотропная в

Нанокомпозиционные углеродные материалы СХЕМА ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЛОКА ИЗ ПРОКОЛОТОЙ ТКАНИ

Нанокомпозиционные углеродные материалы СХЕМЫ УСТРОЙСТВ ДЛЯ УСТАНОВКИ СТЕРЖНЕЙ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИТОВ

Нанокомпозиционные углеродные материалы СХЕМА УСТРОЙСТВА ГАЗОСТАТА ДЛЯ КАРБОНИЗАЦИИ УУКМ ПРИ ВЫСОКОМ ДАВЛЕНИИ

Нанокомпозиционные углеродные материалы ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ЦИКЛА ПРОПИТКА – КАРБОНИЗАЦИЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Нанокомпозиционные углеродные материалы СТРУКТУРА ПИРОУГЛЕРОДНОЙ МАТРИЦЫ УГЛЕРОДНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Нанокомпозиционные углеродные материалы СХЕМА КАМЕРЫ ДЛЯ ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ УГЛЕРОДА НА УГЛЕРОДНЫЙ ВОЛОКНИСТЫЙ КАРКАС

Нанокомпозиционные углеродные материалы СХЕМА ПЕЧИ ДЛЯ ОСАЖДЕНИЯ ПИРОУГЛЕРОДА ПО МЕТОДУ ТЕМПЕРАТУРНОГО ГРАДИЕНТА

Особенности взаимодействия матрицы и армирующих элементов Полимерный нанокомпозит ГН 6 Г – гибрид найлона 6 и наноглины (первый полимерный нанокомпозит нашедший практическое применение). Синтезируется методом «интеркаляции мономера» . Схематическая диаграмма полимеризации ГН 6 Г

Особенности взаимодействия матрицы и армирующих элементов Схематическое изображение процесса получения нанокомпозитов методом смешивания с водно глиняной суспензией

Особенности взаимодействия матрицы и армирующих элементов Структура полимерног нанокомпозита ГН 6 Г

Особенности взаимодействия матрицы и армирующих элементов Отношение между пропорцией R (матрица/армирующие элемент) и межслойным расстоянием

Особенности взаимодействия матрицы и армирующих элементов Отношение между пропорцией R (матрица/армирующие элемент) и молекулярной массой

Особенности взаимодействия матрицы и армирующих элементов Свойства полимерных нанокомпозитов

Особенности взаимодействия матрицы и армирующих элементов Зависимость термостойкости композицинного материала от содержания глины

Особенности взаимодействия матрицы и армирующих элементов Свойства ГН 6 Г, синтезированного с использованием 5 % глины

Нанокомпозиты Три основные возможные реакции при отверждении эпоксидной смолы I - добавление первичного амина к эпоксидной группе II – добавление к эпоксидной группе вторичного амина III - этерификация

Нанокомпозиты Структура наноглин в эпоксидной смоле: а – слабые взаимодействия смола/глина, прочный гель без сдвига; б - сильные взаимодействия смола/глина, непрочный гель без сдвига; в - слабые взаимодействия смола/глина, прочный гель, сдвиг; г - сильные взаимодействия смола/глина, непрочный гель , сдвиг;

Нанокомпозиты Структура нанокомпозитов на основе эпоксидной смолы и слоистого селиката

Нанокомпозиты Схематическое изображение различных степеней интеркаляции и расшелушивания а – органически модифицированная глина; б – интеркалированная эпоксидная смола; в – соотношение сил воздействующих на композит, состоящий из двух чешуек слоистого селиката.

Нанокомпозиты Структура слоистого силиката и схематическая иллюстрация двух различных типов нанокомпозитов на основе полимера и слоистого силиката

Нанокомпозиты Изображение агломератов наночастиц до и после поверхностной модификации полимеризацией

Нанокомпозиты Возможные структуры полимерно графитовых композитов

Нанокомпозиты Схема получения композитной нити на основе фуллерена и углеродных нанотрубок

Нанокомпозиты Сструктура композитной нити на основе фуллерена и углеродных нанотрубок Поверхность разрушения композита Поперечное сечение композита

Нанокомпозиты Зависимость напряжения от нагрузки нанокомпозита

Нанокомпозиты

Нанокомпозиты

Нанокомпозиты