Science intensive technologies in mechanical engineering

Наукоёмкие технологии в машиностроении

2223-4608

42884

10.30987/2223-4608-2021-4-25-32

Наукоёмкие технологии изготовления деталей из неметаллических материалов

SCIENCE INTENSIVE TECHNOLOGIES OF NONMETALLIC PARTS PRODUCTION

Наукоёмкие технологии изготовления деталей из неметаллических материалов

MWF technology use to reduce environment factor impact upon stability of polymeric composite structures to transverse load effect

Применение СВЧ технологии для уменьшения влияния факторов внешней среды на устойчивость конструкций из полимерных композиционных материалов к действию поперечных нагрузок

https://orcid.org/0000-0002-2331-7444

Злобина

Ирина Владимировна

Zlobina

Irina Vladimirovna

irinka_7_@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А. Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

НИЦ «Курчатовский институт» Москва Россия Kurchatov Institute Research Center Moscow Russian Federation

03 02 2022

2021 4 25 32

https://naukaru.ru/en/nauka/article/42884/view

Приведены результаты сравнительных испытаний на трехточечный изгиб контрольных и обработанных в СВЧ электромагнитном поле образцов угле- и стеклопластика после воздействия факторов внешней среды в течение восьми месяцев. Установлено, что модифицирование углепластика в отвержденном состоянии в СВЧ электромагнитном поле уменьшает отрицательное влияние внешней среды по снижению прочности после экспозиции восьми месяцев на 44,3…73 %, стеклопластика – на 6 %. СВЧ обработка предложена в качестве финишной технологической операции при изготовлении конструкционных элементов из полимерных композиционных материалов.

The results of three-point bend comparative tests of carbon and glass-fiber samples checked and treated in the MWF electromagnetic field after external environment factor impact in the course of eight months are shown. It is defined that the modification of carbon fiber in a hardened state in the MWF electromagnetic field decreases a negative impact of external environment of strength decrease after eight-month exposure by 44.3…73%, glass-fiber – by 6%. The MWF treatment is offered as a finishing technological operation at manufacturing polymeric composite design elements.

полимерные композиционные материалы изгибная прочность равномерность факторы внешней среды СВЧ электромагнитное поле аморфная и упорядоченная структура

polymeric composites bend strength uniformity external environment factors MWF electromagnetic field amorphous and ordered structure

Кошкин, Р.П. Основные направления развития и совершенствования беспилотных авиационных систем: http://spmagazine.ru/420.

Koshkin, R.P. Basic Directions in Drone Development and Improvement: http://spmagazine.ru/420.

Каблов, Е.Н. Материалы и химические технологии для авиационной техники // Вестник Российской академии наук. 2012. Т. 82. №6. С. 520 - 530.

Kablov, E.N. Materials and chemical technologies for aircraft engineering // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. 2012. Vol.82. No.6. pp. 520-530.

Ким, С. Сырье → композиты → углеволокно // The Chemical Journal. 2014. - С. 64 - 73.

Kim, S. Raw material →composites →carbon fiber // The Chemical Journal. 2014. - pp. 64-73.

Дориомедов, М.С. Российский и мировой рынок полимерных композитов (обзор) // Труды ВИАМ. - № 6-7 (89). - 2020. - С. 29 - 37.

Doriomedov, M. S. Russian and world market of polymer composites (review) / M.S. Do-riomedov // Proceedings of VIAM, No. 6-7 (89), 2020. P. 29-37.

Садовская, Т.Г., Лукина, Е.А. Проблемы и перспективы реализации политики импортозамещения при формировании производственной кооперации по применению композиционных материалов в отечественном гражданском авиастроении на примере ОАО «Объединенная авиастроительная корпорация» // Инженерный журнал: наука и инновации. 2014. Вып. 11. С. 1 - 12. URL: http://engjournal.ru/catalog/indust/hidden/1221.html.

Sadovskaya, T.G., Lukina, E.A. Problems and outlooks in realization of import substitution at formation of production cooperation for composite application in domestic civil aircraft industry by example of PC “United Aircraft Corporation” // Engineering Journal: Science and Innovation. 2014. Issue 11. pp. 1-12. URL: http://engjournal.ru/catalog/indust/hidden/1221.html.

Михайлин, Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы. 2-е изд. СПб.: Научные основы и технологии, 2010. - 822 с.

Mikhailin Yu.A. Design polymeric composites. 2-d Edition. S.-Pb.: Scientific Fundamentals and Technologies, 2010. - pp. 822.

Brinkmann, S. at al. International Plastics Handbook the Resource for Plastics Engineers. - Ed. Hanser. - 2006. - 920 p.

Гуняев, Г.М. Кривонос, В.В., Румянцев, А.Ф. Полимерные композиционные материалы в конструкциях летательных аппаратов // Конверсия и машиностроение. - № 4. - 2004. URL: www: viam.ru/public.

Gunyaev, G.M. Krivonos, V.V., Rumyantsev, A.F. Polymeric composites in aircraft designs // Conversion and Me-chanical Engineering. No.4. - 2004. URL: www: viam.ru/public.

Сюй, Ц., Гусева, Р.И., Вэй, Л., Линюни, Ч., Юй, Г. Анализ состояния поверхности высокопрочных композиционных материалов с углеродным волокном и исследование их механических характеристик // Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета. - 2011. - Т. 1. - № 8. - С. 4 - 8.

Syui, Ts., Guseva, R.I., Way, L., Linyuni, Ch., Yui, G. Analysis of surface state in high-strength composites with carbon fiber and research of their mechanical characteristics // Proceedings of Komsomolsk-upon-Amur State Technical Uni-versity. 2011. - Vol.1. - No.8. - pp. 4-8.

10.

Николаев, А.Ф., Крыжановский, В.К., Бурлов, В.В. Технология полимерных материалов. - СПб.: Профессия, 2008. - 534 с.

Nikolaev, A.F., Kryzhanovsky, V.K., Burlov, V.V. Po-lymer Technology. - S-Pb.: Profession, 2008. - pp. 534.

11.

Архангельский, Ю.С. Справочная книга по СВЧ-электротермии: справочник. - Саратов: Научная книга, 2011. - 560 с.

Arkhangelsky, Yu.S. Reference Book on MWF electro-terms: reference book. - Saratov: Scientific Book, 2011. - pp. 560.

12.

Коломейцев, В.А., Кузьмин, Ю.А., Никуйко, Д.Н., Семенов, А.Э. Экспериментальные исследования уровня неравномерности нагрева диэлектрических материалов и поглощенной мощности в СВЧ устройствах резонаторного типа // Электромагнитные волны и электронные системы. - 2013. - Т. 18. - № 12. - С. 25 - 31.

Kolomeitsev, V.A., Kuzmin, Yu.A., Nikuiko, D.N., Semyonov, A.E. Experimental investigations of heating in-equality level in dielectric materials and absorbed power in MWF devices of resonator type // Electromagnetic Waves and Electronic Systems. - 2013. - Vol.18. - No.12. - pp. 25-31.

13.

Калганова, С.Г. Влияние СВЧ воздействия электромагнитного поля на кинетику отверждения эпоксидной смолы // Вестник саратовского государственного технического университета. 2006. - Т. 1. - № 1. - С. 90 - 95.

Kalganova, S.G. MWF impact of electromagnetic field upon kinetic of epoxy resin condensation // Bulletin of Saratov State Technical University. 2006. - Vol.1. - No.1. - pp. 90-95.

14.

Singh, I. Feasibility study on microwave joining of ‘green’ composites / Pramendra Kumar Bajpaia, Deepak Malika, Apurbba Kumar Sharmaa, Pradeep Kumara // Akademeia (2011) 1(1): ea0101. рр. 1-6.

Singh, I. Feasibility study on microwave joining of ‘green’ composites / Pramendra Kumar Bajpaia, Deepak Malika, Apurbba Kumar Sharmaa, Pradeep Kumara // Akademeia (2011) 1(1): ea0101. pp. 1-6.

15.

Studentsov, V.N., Pyataev, I.V. Effect of vibration in Processes of structure Formation in Polymers // Russian Journal of Applied Chemistry. - 2014. - vol. 87. - №3. - pp. 352 - 354.

16.

Zlobina, I.V. Bekrenev, N.V. The influence of electromagnatic field microwave on physical and mechanical characteristics of CFRP (carbon fiber reinforced polymer) structural // Solid State Phenomena. - 2016. - V. 870. - pp. 101 - 106.

17.

Злобина, И.В. Бекренев, Н.В., Павлов, С.П. Прочностные испытания модифицированных в СВЧ электромагнитном поле композиционных материалов // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И.Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. - 2017. - № 3 (33). - С. 42 - 57.

Zlobina, I.V., Bekrenev, N.V., Pavlov, S.P. Strength tests of composites modified in MWF electromagnetic field // Bulletin of Yakovlev State Teacher’s Training University of Chuvashia. Series: Mechanics of Limiting State. - 2017. - No.3(33). - pp. 42-57.

18.

Zlobina, I.V. The effect of processing in a SHF electromagnetic field on the parameters of vibro-wave processes generated by the impact of a solid body in cured polymer composite materials under influence of climate factors JOP Conference Series: Metrological Support of Innovative Technologies. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations. Krasnoyarsk, Russia, 2020. Р. 42 - 45.

Zlobina, I.V. The effect of processing in a SHF elec-tromagnetic field on the parameters of vibro-wave processes generated by the impact of a solid body in cured polymer composite materials under influence of climate factors JOP Conference Series: Metrological Support of Innovative Technologies. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall of the Russian Union of Scientific and Engineering Associations. Krasnoyarsk, Russia, 2020. P. 42 - 45.

19.

Злобина, И.В. Бекренев, Н.В. Новые конструкторско-технологические методы повышения прочности конструкционных элементов из неметаллических композиционных материалов: монография. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. - 2017. - 164 с.

Zlobina, I.V., Bekrenev, N.V. New Design-Technological Methods for Strength Increase in Design Elements of Nonmetallic Composites: monograph. - Saratov: Sa-ratov State Technical University. - 2017. - pp. 164.

20.

Злобина, И.В. Повышение адгезионной прочности отвержденного углепластика с молниезащитным покрытием в СВЧ электромагнитном поле // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2020. - № 7 (109). - С. 35 - 40.

Zlobina, I. V. Improving the adhesive strength of cured carbon fiber with a sunscreen coating in a microwave electromagnetic field // Science intensive technologies in mechanical engineering. 2020. - № 7 (109). - Pp. 35-40.

21.

Кириллов, В.Н., Ефимов, В.А., Шведкова, А.К. Исследование влияния климатических факторов и механического нагружения на структуру и механические свойства ПКМ // Авиационные материалы и технологии. - № 4. - 2011. - С. 41 - 45.

Kirillov, V.N., Yefimova, V.A., Shvedkova, A.K. Investigations of climatic factors and mechanical loading impact upon structure and mechanical properties of PCs // Aircraft Materials and Technologies. - No.4. - 2011. - pp. 41-45.

22.

Славин, А.В., Старцев, О.В. Свойства авиационных стеклопластиков и углепластиков на ранней стадии климатического воздействия // Труды ВИАМ. - № 9 (69). - 2018. - С. 71 - 81.

Slavin, A.V., Startsev, O.V. Properties of aircraft glass-plastic and carbon plastic at early stage of climatic impact // VIAM Proceedings. - No.9(69). - 2018. - pp. 71-81.

23.

Злобина, И.В., Кацуба, И.С., Бекренев, Н.В. Влияние обработки в СВЧ электромагнитном поле на изменение изгибной прочности конструкционных элементов из отвержденных углепластиков под действием факторов внешней среды // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2020. - № 3 (238). - С. 20 - 22.

Zlobina, I.V., Katsuba, I.S., Bekrenev, N.V. Treatment impact in MWF electromagnetic field upon bend strength changes in design hardened carbon plastic elements under external environment factors // Proceedings of Volgograd State Technical University. - 2020. - No.3(238). - pp. 20-22.

24.

Мошинский, Л. Эпоксидные смолы и отвердители. - Тель-Авив: Аркадия-Пресс. ЛТД. - 1995. - 371 с.

Moshinsky, L. Epoxy Resins and Hardening Agents. - Tel-Aviv: Arkadia-Press. LTD. - 1995. - pp. 371.