SCI Библиотека

Показано, что сверхвысокомолекулярный полиэтилен применяется в деталях и узлах триботехнического назначения вследствие уникального сочетания прочностных и эластичных свойств. Выявлена проблема гидрофобности такого полиэтилена, инертности, что препятствует пропитке полимерными матрицами и созданию износостойких композитов. Охарактеризованы ограничения традиционных способов химической активации полиэтилена по причине ресурсозатратности процессов. Выявлена перспективность плазменной модификации и поставлена цель создания физической модели композита с повышенным значением показателя прочности связи между тканным сверхвысокомолекулярным полиэтиленом и эпоксидно-диановой матрицей.

Методы исследования: активация холодной плазмой в среде воздуха, оценка смачиваемости методом «сидячей капли», анализ прочности связи с матрицей на разрывной машине до и после активации полиэтилена плазмой, спектроскопия. В результате плазменного воздействия повышено значение показателя смачиваемости поверхности полиэтилена более чем в 3 раза, что позволяет пропитать износостойкий материал матрицей; существенно повышено значение показателя прочности связи исследуемого полиэтилена с эпоксидно-диановым связующим. Установлено, что плазменная модификация способствует формированию азот- и кислород-содержащих групп в поверхностном слое полиэтилена, что повышает его способность к химическому взаимодействию с матрицей, обеспечивает возможность получения устойчивого к нагрузкам композита трибологического назначения на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена.

В настоящей работе рассматриваются микроструктура и механические свойства композитных материалов, полученных по технологиям вакуумной инфузии и прямого прессования препрега, для заданной геометрии образца с добавлением слоев вулканизированного ре-зинового полотна. Композиты, полученные методом прямого прессования, имеют в 2 раза больший модуль упругости при изгибе и в 1,8 раза большую прочность, чем образцы, полученные с помощью вакуумной инфузии. Установлено, что использование резиновых слоев позволяет управлять механическими свойствами композита – значительно снижать модуль упругости при незначительном снижении прочностных показателей. Для композитов, полученных по технологии вакуумной инфузии, удалось снизить модуль в 5,5 раз, а для образцов, полученных методом прямого прессования, – в 4 раза. При использовании обеих технологий предел прочности был снижен в 2 раза.

В статье рассматриваются современные методы автоматизации производства элементов экстерьера сельскохозяйственной техники с использованием полимерных композитов. Описаны ключевые технологические процессы, такие как вакуумная формовка, контактное формование и RTM-инфузия, применяемые для изготовления внешних элементов конструкций. Особое внимание уделяется системам автоматического контроля, позволяющим оптимизировать процесс, снизить производственные затраты и повысить качество изделий. Практическая значимость работы заключается в демонстрации эффективности интеграции автоматизированных решений в производство экстерьерных деталей сельскохозяйственной техники, что способствует повышению конкурентоспособности продукции на современном рынке.

Современные тенденции развития нефтегазового сектора РФ предопределяют освоение новых месторождений нефти и газа в наиболее удаленных и труднодоступных регионах страны. В основном это северные и северо-восточные территории, отличающиеся практически полным отсутствием транспортных путей, малой численностью населения и сложными геологическими особенностями - многолетнемерзлыми грунтами и высоким уровнем обводнения поверхностного - деятельного - слоя. В работе приведены результаты комплексного исследования влияния этих факторов на работоспособность буроопускных свай фундаментов обустройства месторождений, изготовленных из стеклопластиковых труб. Показана возможность контролировать фактическое состояние материала свай неразрушающим методом, путем установки и исследования деградации свойств образцов-свидетелей. Использование лабораторных исследований для оценки фактического состояния вряд ли следует признать оптимальным, так как оно требует длительных выдержек образцов материалов в специализированных контейнерах, что достаточно сложно осуществить в условиях производственных лабораторий.

Разработан безотходный метод переработки полиэтилентерефталата (ПЭТ) в материалы для аддитивных технологий. Продемонстрирована принципиальная возможность модифицирования продуктов гликолиза вторичного ПЭТ с целью получения фотоотверждаемых материалов для трёхмерной печати. Установлена возможность использования диметакрилового эфира триэтиленгликоля в качестве активного разбавителя. Изучено влияние его концентрации на основные физико-механические характеристики напечатанных изделий.

Представлены результаты анализа образцов термопластичного полиуретана в среде авиационного керосина ТС-1 в различных условиях. Результаты анализа образцов методом гель-проникающей хроматографии позволяют предположить присутствие в образце компонентов с непрореагировавшими функциональными группами, позволяющими нивелировать воздействие разрушающих факторов в мягких условиях. Исследование комплексного влияния более жестких факторов с привлечением дополнительных методов анализа позволило более подробно оценить механизм разрушения материала и различные характеристики зон его разложения.

Успешное функционирование агропромышленного комплекса на современном этапе его развития невозможно без мобильных транспортных средств. Известно, что одним из ключевых элементов автомобиля является его несущая часть, в частности, кузов. Это ключевая конструкция автомобиля по таким показателям как материалоемкость, в том числе стоимость и сложность изготовления, кроме того, он представляет собой наиболее ответственную его часть. Конструкция кузова, а также его параметры тесно коррелируют с эксплуатационными свойствами. На форму автомобиля решающее влияние оказывают его конструкция, в том числе компоновка и технология производства кузова. При этом создание новой формы требует изыскивать инновационные технологические приемы, включая новые материалы.

Управляющими параметрами теплового процесса сварки полипропиленовых труб при температурах воздуха ниже нормативных являются продолжительность предварительного подогрева и охлаждения для выравнивания температур и размеры теплоизоляционной камеры. Предлагаются методики определения управляющих параметров из условия протекания теплового процесса при низких температурах по закономерности близкой динамике температурного поля при сварке в условиях допустимой температуры окружающего воздуха.

Введение. Высокий спрос на полимерную продукцию обеспечивает необходимость постоянной модернизации технологических аспектов ее производства, повышение эффективности которого невозможно без модельного описания и решения задач оптимизации его основных технологических стадий. В условиях имеющихся сегодня потребностей по получению продуктов с заданной структурой и свойствами вопрос по созданию инструментов решения задач оптимизации является весьма актуальным. Одним из инструментов управления молекулярной массой продукта является использование режима дробной подачи регулятора, состав и дозировка которого часто подобраны эмпирически.

Цель исследования. Разработка методов и алгоритмов, позволяющих определить режим многоточечной подачи регулятора в непрерывном производстве полимерных продуктов с целью формирования заданных молекулярных характеристик.

Материалы и методы. Для решения задачи поиска оптимального режима подачи регулятора используется эвристический подход, представленный генетическим алгоритмом оптимизации. Данный алгоритм основан на механизме создания популяции потенциальных решений, которые подвергаются операциям скрещивания, мутации и отбора, имитируя процессы наследования и эволюции в природе. С целью оценки молекулярных характеристик продукта сополимеризации применяется кинетический подход к моделированию, основанный на использовании моментов молекулярно-массового распределения. Для математического описания непрерывного производства используются рекуррентные соотношения, характеризующие перенос реакционной массы между реакторами идеального перемешивания.

Результаты исследования. Согласно условиям организации непрерывного производства добавление регулятора возможно в начале процесса, а также в третий и шестой по ходу батареи полимеризаторы. С целью определения режима подачи регулятора критерий оптимизации был сформирован в виде функционала, отражающего абсолютную разницу расчетных и заданных значений среднечисленной и среднемассовой молекулярных масс. Программная реализация разработанного метода и алгоритма оптимизации, проведенные вычислительные испытания позволили идентифицировать ряд решений, каждое из которых способствует получению продукта с заданными молекулярными характеристиками. Визуализация части полученных решений демонстрирует различную динамику молекулярной массы в течение всего процесса.

Обсуждение и заключение. С использованием разработанного метода и алгоритма была решена задача идентификации режима трехточечного регулирования молекулярной массы для непрерывного процесса получения бутадиен-стирольного сополимера. Выбор генетического алгоритма при исследовании и оптимизации сложных многофакторных физико-химических систем обоснован тем, что он позволяет осуществлять поиск одного или нескольких параметров системы как в дискретном, так и непрерывном множестве переменных и способствует нахождению глобального оптимума благодаря случайному характеру при поиске решений. Разнообразие полученных решений задачи дает возможность управления процессом синтеза полимеров в случае постоянного мониторинга физико-химических характеристик продукта.

Повышение точности получаемых данных, стабильности результатов исследования скважин, улучшение прочностных свойств радиопрозрачного корпуса, и как следствие, повышение ресурса геофизического прибора невозможно без диагностики свойств материала корпуса и оценки уровней нагрузок, способных привести материал к потере несущей способности. Исследовано влияние разных схем циклического нагружения на форму и размеры петли неупругости при испытаниях кольцевых образцов из стеклопластика (0 º-90 º), изготовленных методом косослойно-продольно-поперечной намотки стеклянного волокна на основе алюмоборосиликатного и магнийалюмоборосиликатного стекла. В результате исследования влияния схем нагружения было показано изменение формы и петли неупругости и переход от релаксационного типа неупругости к неупругости гистерезисного типа из-за накопления остаточных деформаций при изменении угла нагружения с 30 º на 45 º и увеличении амплитуды нагрузки. Результаты разрушения образцов при схемах нагружения аналогичны условиям нагружения в эксплуатации и могут быть использованы для оценки процесса разрушения.