ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТЕКЛО-, УГЛЕПЛАСТИКОВ И МАТЕРИАЛОВ, СФОРМИРОВАННЫХ НА ОСНОВЕ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПО ТЕХНОЛОГИЯМ 3DP И FDM

Композиционные материалы широко используются в воздушных и наземных транспортных системах, хотя и имеют существенный недостаток, заключающийся в значительной анизотропии физико-механических характеристик и малой прочности, особенно при изгибе, сложном деформированном состоянии и в условиях динамических знакопеременных нагрузок. Применение электрофизического и, в частности, СВЧ модифицирования структуры изделий из таких материалов позволяет существенно повысить прочностные характеристики. В связи с сопровождающими воздействие СВЧ электромагнитного поля термическими эффектами для оптимизации технологических режимов модифицирования важно изучить теплофизические характеристики материалов сложного состава и неоднородной структуры для прогнозирования возможных последствий СВЧ воздействия. Авторами выполнены исследования кинетики нагрева, коэффициентов температуро- и теплопроводности образцов, изготовленных из стекло- и углепластика, армированного углеволокном материала с квазиизотропной структурой, аддитивных материалов – пластика ABS и композита на основе порошка Zp130, пропитанного цианокрилатом Z-BondTM90. Изучен нагрев образцов из пластика ABS с дополнительной топологической композитной структурой на основе углеродного волокна. Установлено существенное (до 8 раз) различие теплофизических параметров аддитивных пластиков ABS и композиционных материалов. В то же время прессованные стекло- и углепластики имеют в 4–6 раз меньшую температуропроводность, чем композит из порошка Zp130. Отвержденные композиты с квазиизотропной структурой имеют на порядок и более высокие значения коэффициентов температуро- и теплопроводности, что, по-видимому, связано со значительно большей плотностью структуры. Изложенное подтверждает необходимость при разработке конструкций армированных изделий из аддитивных материалов с топологической структурой и технологий их модифицирования осуществлять подбор компонентов не только по критерию повышения прочности, но и корреляции теплофизических параметров.