ИСТИНА

Современная проблема полимерных композиционных материалов (ПКМ), армированных волокнистыми наполнителям - плохая адгезия, которая влияет на максимальную прочность всего композиционного изделия. Это особенно актуально для углеродных волокон, ведь до сих пор нет методик, позволяющих проводить прямые исследования адгезионных взаимодействий на межфазной границе углеродное волокно - отверждённое связующее. Для решения этой проблемы в лаборатории Структурно - морфологических исследований ИФХЭ РАН было спроектировано и собрано устройство, позволяющее создавать тестовые образцы, моделирующие элементарную ячейку полимерного композитного материала типа «моноволокно – матрица» со сверхтонкими волокнами (диаметр меньше 10 мкм). А также был разработан способ исследования полученных систем. Методика и способ создания образцов отличаются от известных ранее тем, что малые глубины погружения моноволокна в связующее позволяют снизить нагрузку разрушения адгезионной системы ниже нагрузки когезионного разрушения моноволокна, что дает возможность работать с недоступными ранее сверхтонкими моноволокнами, в том числе УВ. Апробация методики, названной Drop-Sting test, на системе УВ – отвержденная ЭД-20, показала, что верхний порог усилия извлечения моноволокна из матрицы соответствует прочности волокна 0,1 Н, максимальная глубина погружения моноволокна в связующее, для извлечения моноволокна без его разрушения, составляет 95 мкм. Механизм разрушения системы, по данным СЭМ – адгезионный.Мениск на волокне после разрушения АС идентифицируется на деформационно-прочностной кривой и обусловлен когезионным разрушением связующего, в связи с малой площадью в этой области.Средне взвешенное значение прочности адгезионной системы 40,48 МПа с коэффициентом вариации 6,59 %. С ростом площади адгезионного контакта, значения прочности системы не меняются.