Ползуновский ВЕСТНИК

ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВА СУТОЧНЫХ И СЕЗОННЫХ ТЕРМОЦИКЛОВ НА ПОВЕРХНОСТЯХ ПКМ В УСЛОВИЯХ ХОЛОДНОГО КЛИМАТА

Айсен Леонидович Терешкин — 2026-04-24

В статье исследуются суточные и сезонные термоциклы, происходящие на поверхностях полимерных композиционных материалов в условиях холодного климата в г. Якутске. Основное внимание в исследовании уделяется на переходы через определенные температурные точки перехода «замерзания-оттаивания» 0, –18 и –33 °С в зависимости от размеров влаги. Установлено, что температурная амплитуда на поверхностях образцов за сутки достигало до 40 °С. Полученные результаты подтверждают, что в условиях холодного климата г. Якутска, ПКМ подвергаются многократному циклу «замерзания–оттаивания». Внутренние напряжения происходят из-за различий коэффициентов термического расширения волокон и полимерной матрицы не только при сезонных, но и суточных колебаниях температуры. Вследствие чего ускоряется образование микротрещин, их слияние и формирование макроповреждений на поверхностях композитных материалов. Тем самым происходящие термоциклы «замерзание-оттаивание» являются одним из основных факторов снижения прочностных характеристик ПКМ и их необходимо учитывать при конструировании ПКМ для условий холодного климата

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ РАЗРУШЕНИЯ КОМПОЗИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИ АГРЕССИВНЫХ СРЕД

Егор Германович Сакошев — 2026-04-24

Проведены исследования механизмов разрушения после испытания на механическое сжатие контрольных и предварительно термохимически состаренных базальтопластиков кольцевой формы, изготовленных на основе армирующего наполнителя (ровинга) НРБ 19-1200-КВ-42 и двух различных связующих: первый с отвердителем аминного типа ЭД-20+Этал-23Х, а второй с ангидридным – связующее ЭДИ. С использованием оптического электронного микроскопа изучена поверхность образцов в области их разрушения и выявлены основные механизмы снижения прочностных характеристик ПКМ, которые заключаются в расслаивании волокон от полимерной матрицы, её растрескивании, распространении трещин в структуре композиционного материала и т.п.

ОСОБЕННОСТИ МЕХАНОАКТИВИРОВАННОГО САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СИНТЕЗА В ПОРОШКОВОЙ СМЕСИ СИСТЕМЫ Ti–Al–C

Александр Андреевич Ситников — 2026-04-24

В представленной работе проводили исследования по влиянию механической активации на структурно-фазовое состояние порошковых реагентов системы Ti-Al-C, а также выявили особенности реализации самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в подготовленной смеси. Для проведения исследований использовались составы: 1) 78% Ti + 14% Al + 8% C; 2) 80% Ti + 12% Al + 8% C; 3) 81% Ti + 10% Al + 9% C. Механическая обработка порошковых смесей осуществлялась в планетарной шаровой мельницы АГО-2. Длительность обработки составила 7 минут при энергонапряженности 40 g. Механоактивация этих составов приводит к повышению диффузного фона, уменьшению интенсивностей дифракционных отражений компонентов смеси и уширению пиков, а также появляются микродеформации. В зависимости от соотношения компонентов структурные параметры могут как увеличиваться по сравнению с исходными, так и уменьшаться. После реализации высокотемпературного синтеза в порошковой смеси Ti + Al + C установлено, что продукт реакции содержит МАХ-фазы Ti₂AlC и Ti₃AlC₂, карбид титана TiC, а также непрореагировавший C. Температура воспламенения составила 1235 ± 15 °C, максимальные температуры синтеза достигают 1800 ± 15 °C. При двухминутной высокотемпературной выдержке наблюдается стабилизация продуктов реакции, что выражается в уменьшении уровня диффузного фона на дифрактограммах

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ УГЛЕПЛАСТИКА ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР

Михаил Михайлович Копырин — 2026-04-24

В статье приведены результаты экспериментального исследования влияния арктических климатических факторов на физико-механические свойства углеродных полимерных композиционных материалов. Объектом исследования служили пластины углепластика, экспонированные в различных условиях: в помещении (контроль), на открытой площадке при естественном климатическом воздействии и при искусственном термогигроциклировании. В ходе экспонирования контролировались масса и геометрические параметры образцов, а также оценивалась сорбция влаги. Изменение массы аппроксимировалось по модели диффузии Фика; для термогигроциклированных пластин определён коэффициент диффузии D = 0,215 мм²/сут при R² = 0,92, что указывает на высокую точность описания экспериментальных данных. Испытания на продольный изгиб при различных скоростях нагружения (0,01–1 мм/с) показали, что после климатического воздействия прочность изменяется незначительно, но различия между сериями выражены. Образцы, экспонированные в естественных условиях, показали повышение прочности до 6 %, тогда как при термогигроциклировании прочность снизилась до 19 %. Установлено, что циклические перепады температуры и влажности вызывают накопление микроповреждений и внутренних напряжений, что ведёт к деградации структуры и снижению долговечности материала.

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ИМПЕДАНСНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ СВАРКИ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Роман Владиславович Барсуков — 2026-04-24

Статья посвящена разработке системы контроля импедансных характеристик ультразвуковых излучателей в процессе сварки термопластичных полимерных материалов. Результаты работы направлены на совершенствование оборудования, предназначенного для реализации ультразвуковой сварки полимерных материалов, повышение качества изделий, получаемых путем ультразвуковой сварки. Интеграция предлагаемой системы в существующее оборудование позволит оперативно, косвенным образом, контролировать все стадии ультразвуковой сварки (разогрев, начало пластификации, пластификация, переход в вязкотекучее состояние, текучее состояние и т.д.). Предложена структура системы контроля, а также представлены зависимости импеданса ультразвукового излучателя, его действительно и мнимой составляющих в ходе воздействия на свариваемый полимерный материал, полученные в процессе работы разработанной системы контроля.