Анотація:
ОБ’ЄКТИ ДОСЛІДЖЕННЯ - вуглецеві та карбідні наноструктуровані частинки, що отримані за технологією гідротермальної обробки вторинної сировини рослинного походження (стружки сосни) та композиційні матеріали з полімерною (епоксидною) та металевою (алюмінієвою) матрицями, які модифіковані вказаними наночастинками.
Розроблені наукові основи енергозберігаючого синтезу вуглецевих та карбідних наноструктурных частинок з використанням гідротермальних процесів обробки відходів стружки сосни. Експерименти проведені на розробленому і виготовленому лабораторному гідротермальному реакторі, що дозволило отримати зразки наноструктурных вуглецевих та карбідних (SiC) частинок. Продуктами гідротермального процесу (при 220 °С) стали вуглецеві частинки з аморфною структурою, які для набуття кристалічної структури оніоноподібного вуглецю піддівали високотемпературним відпалам (при 1200-1500 °С). При отриманні наночастинок карбіду кремнію також використовували гідротермальні процеси, в результаті яких утворювався оксикарбід кремнію, а в подальшому при високих температурах (1400-1500 °С) - наночастики карбіду кремнію.
За результатами визначення механічних властивостей встановлено, що оптимальними концентраціями наноструктурного вуглецю як наповнювача полімерних композитів, є 0,3-0,5 мас.%, а карбіду кремнію - 0,3-0,7 мас.%, що дозволило підвищити міцність композитів на згин до 26 %, модуль пружності до 25 %, ударну в’язкість - до 24,%.
Використання вуглецевих частинок аморфної структури як наповнювача зносостійких композитів з алюмінієвою матрицею дозволило підвищити триботехнічні властивості композиту системи А1 - 5 % SiC - вуглець (знизити коефіцієнт тертя при підвищені опору до зносу) і досягти ефекту зміцнювання за рахунок набуття аморфними частинками вуглецю кристалічної структури, що відбулося in situ в результаті дії температур при пресуванні, екструзії і термообробці порошкових алюмокомпозитів із вмістом (0,5-0,6%) наповнювачів.
Розроблена технічна документація - технічні умови на «Вуглець нанострутурований оніоноподібний», які впроваджені при виготовленні полімерних композитів на ДП «Антонов».
КЛЮЧОВІ СЛОВА: ГІДРОТЕРМАЛЬНІ ПРОЦЕСИ, ВУГЛЕЦЕВІ НАНОСТРУКТУРНІ ЧАСТИНКИ, НАНОМОДИФІКАЦІЯ КОМПОЗИТІВ.
Опис:
СКОРОЧЕНИЙ ЗМІСТ ВИСНОВКІВ РЕЦЕНЗНТІВ.
На наш погляд, перевагою роботи є орієнтація на практичне використання отриманих наноструктурних наповнювачів в якості модифікатора в полімерних композитах конструкційного призначення та зносостійких алюмокомпозитах як змащувальної нанодомішки.
В результаті роботи отримано поглиблені знання про особливості гідротермальних процесів стосовно енергозберігаючої технології отримання вуглецевих нанопродуктів на стадії низькотемпературної обробки деревини для подальшого їх використання у виробництві. Слід підкреслити, що автори виконали всю програму за темою роботи, отримавши корисні результати.
На наш погляд цікавим є результати досліджень авторів, за якими подальші технологічні операції підготовки і компактування порошкової алюмінієвої суміші (брикетування і екструзія), які проводять при температурах 450-550 °С створюють умови для того, щоб структура введених дисперсних частинок вуглецю перетворилися з аморфної в кристалічну (іn situ). Це додасть до змащувального ефекту також ефект підвищення пружно-механічних властивостей наповнювача і підвищить механічні властивості композитів.
Робота виконана на високому науковому рівні і заслуговує позитивної оцінки.
ПРОПОЗИЦІЇ ПРО ПОДАЛЬШЕ ВИКОРИСТАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ.
Результати роботи можуть бути впроваджені в аерокосмічну промисловість України, зокрема отримання полімерних композитів із підвищеними властивостями за рахунок наномодифікування зв ’язуючого вуглецевими частинками зносостійкі алюмокомпозити.
