ИСТИНА

Основная сложность при исследовании адгезионной прочности в системе филамент – связующее являются сложность приготовления и испытания образцов. На сегодняшний день, наилучшие прочностные свойства демонстрируют композиты, армированные углеродными волокнами (УВ), но при работе с филаментами УВ по методике pull-out возникают дополнительные сложности связанные с их малым диаметром (5-9 мкм), высоким модулем упругости и, как следствие, хрупким механизмом разрушения. Для формирования адгезионного соединения филамент - связующее в лаборатории морфологических исследований ИФХЭ им. А.Н. Фрумкина РАН разработана установка, позволяющая при подготовке образцов осуществлять контролируемое погружение филамента в каплю связующего. Капля связующего термостатируется с целью регулирования химической реакции отверждения. В качестве объектов исследования для апробации методики были выбраны УВ Toho Tenax (Япония), и отечественные ЭД-20 и отверждающий агент - диэтилентриамин. Температура отверждения 20 °С. Адгезионные исследования проводили на разрывной машине Zwick/Roell Z010 при скорости нагружения не более 1 мм/мин. Площадь контакта испытанных образцов определяли при помощи оптической микроскопии. Механизм разрушения системы филамент-связующее исследовали посредством морфологических исследований поверхности филамента после испытания в электронном сканирующем микроскопе (Philips SEM-500, Голландия). Исследован механизм разрушения адгезионного соединения. Определена прочность при разрушении исследуемой системы. Рассчитана глубина погружения, обеспечивающая получение корректных результатов прочности соединений филамент – связующее. На деформационно-прочностных зависимостях зафиксирован момент зарождения трещины в системе. Установлено, что при разрушении соединения на волокне остается сформированный при погружении мениск, ограничивающий зону контакта со связующим. Полученные данные показали хорошую повторяемость результатов адгезионных исследований и низкий процент (менее 10%) брака при подготовке образцов.