ВЛИЯНИЕ ОБРАБОТКИ АРАМИДНОГО ВОЛОКНА НАНОТРУБКАМИ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ СДВИГЕ НА ГРАНИЦЕ МАТРИЦА/ВОЛОКНО

Аннотация

Определены прочности комплексной нити и единичных филаментов сополимерного арамидного волокна марки Русар С производства АО НПП “Термотекс” (Россия, Московская область) и изготовленного с его использованием микропластика на основе эпоксидной смолы марки КДА. Установлено, что обработка поверхности волокна в процессе его формирования суспензией многослойных углеродных нанотрубок производства ООО “Нанотехцентр” (Россия, г. Тамбов,) приводит к увеличению прочности нити, определяемой при зажимной длине 70 мм, на 4.4%. Увеличение прочности микропластика в тех же условиях составило 8.2%. Оцениваемое на основании анализа зависимости прочности единичного филамента от зажимной длины значение критической длины волокна после обработки нанотрубками уменьшилось с 0.59 до 0.43 мм, а прочность увеличилась на 28%, с 4.98 до 6.38 ГПа. Это приводит к возрастанию предела прочности при сдвиге матрицы на границе с арамидным волокном на 67.7%, с 72.8 до 122 МПа Полученные результаты свидетельствуют о возможности значительного повышения прочности композиционного материала при использовании арамидного волокна, модифицированного многослойными нанотрубками. Отмечено, что корректное применение соотношений, связывающих пределы прочности при растяжении комплексной нити и изготовленного из нее микропластика возможно только в том случае, когда допустима аппроксимация экспериментальных данных распределением Вейбулла-Гнеденко. Гипотеза согласия экспериментальных данных для арамидных волокон, обработанных нанотрубками, с распределением Вейбулла-Гнеденко была проверена методами непараметрической статистики. Методом электронной микроскопии установлено, что поверхность волокна после обработки нанотрубками становится более шероховатой, что должно приводить к усилению адгезионного взаимодействия с матрицей.