ГІДРОДИНАМІКА І АКУСТИКА

2021 ◊ Том 2 (92) ◊ Номер 1 ◊ с. 30-40

Б. Б. Kолупаєв^*, Б. С. Kолупаєв^**, В. В. Kлепко^***, В. В. Левчук^**, А. Я. Бомба^**

^* Інститут кібернетики Міжнародного економіко-гуманітарного університету імені академіка Степана Дем'янчука, Рівне, Україна
^** Рівненський державний гуманітарний університет, Рівне, Україна
^*** Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, Київ, Україна

Внутрішній тиск полівінілхлориду, наповненого нанодисперсним порошком графіту

Gidrodin. akust. 2021, 2(1):30-40

МОВА ТЕКСТУ: Українська

АНОТАЦІЯ

Гетерогенні системи, утворені шляхом додавання нанодисперсних домішок до полімерної основи, можуть розглядатись як перспективні композитні матеріали. Нестандартність їхніх фізико-механічних характеристик безпосередньо пов'язана зі взаємодією полімерних макромолекул і нанодисперсних включень на атом-атомному рівні. Зокрема, деформаційні процеси в аморфних полімерах починаються з зародження локальних неполімерних за структурою і масштабом носіїв непружної деформації. Встановлено, що при деформації таких систем нагромаджується надлишкова внутрішня енергія, яка не витрачається на конформаційні перетворення в ланцюгах макромолекул і може бути описана в термінах внутрішнього тиску. З огляду на недостатню розробленість фізико-математичних моделей формування властивостей розглянутих композитів, важливу роль тут відіграє напівемпіричний підхід з використанням експериментальних даних. У статті наведено результати дослідження величини внутрішнього тиску нанодисперсних гетерогенних систем, отриманих на основі полівінілхлориду (ПВХ), на частоті 0.4 МГц в діапазоні температур від 298 K до 353 K при вмісті нанодисперсного графіту до 0.5 об.%. На основі структурно-статистичної моделі з використанням енергетичного підходу запропоновано аналітичне співвідношення для визначення температурних залежностей величини величини внутрішнього тиску ПВХ-систем; їхніх часів релаксації; динамічних модулів Юнга, зсуву та об'ємної деформації; теплофізичних властивостей. Вказано шляхи побудови технологічного процесу для створення таких композитів та їх використання в динамічних механічних і температурних полях. На основі моделі Максвелла-Алфрея отримано аналітичне співвідношення для визначення величини внутрішнього тиску, який обумовлений силами взаємодії між елементами структури композиту та має релаксаційну природу. Показано, що нанодисперсний графіт проявляє максимальну активність при вмісті від 0.1 до 0.3 об.% у композиті..

КЛЮЧОВІ СЛОВА

внутрішній тиск, динаміка структури, наночастинки, максвеллівська релаксація, кібернетична система

ЛІТЕРАТУРА