CC BY
0НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ АКТИВНЫЕ СРЕДЫ И НАНОСТРУКТУРЫ
^ "ПРОХОРОвСКИЕ НЕДЕЛИ-
Исследование межволоконного пространства СВМПЭ волокон Некрасов И.К.1'2, Сагитова Ф.Р.3
1-Казанский федеральный университет
2- ООО «Плазма-ВСТ»
3- Казанский национальный исследовательский технологический университет
E-mail: igor05071997@mail.ru
DOI: 10.24412/cl-35673-2024-1-122-123
Одним из самых перспективных синтетических полимеров является сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ), обладающий уникальной комбинацией физико-механических свойств. Высокая удельная прочность и износостойкость нивелируются низкой адгезией СВМПЭ ко всем известным полимерным матрицам. Одним из известных методов модификации СВМПЭ с целью увеличения адгезии поверхности последнего является метод обработки потоком низкоэнергетических ионов, генерируемых из плазмы высокочастотного емкостного разряда пониженного давления. Достигая увеличения поверхностной энергии СВМПЭ с помощью данного метода, удается сохранить физико-механические характеристики полимера. Межфиламентное пространство играет важную роль в процессе интегрирования наполнителеля пропитывающей матрицей в композиционном материале. Представляет интерес в исследовании структуры межфиламентного пространства после обработки потоком низкоэнергетических ионов.
Для проведения исследования использовалась микро и нанофокусная исследовательская рентгеновская система для компьютерной томографии General Electric V|tome|X S 240. Единичный срез, толщиной в один воксел, называется слайс. Разрешение — величина, определяющая количество вокселей на единицу длины. Для микротомографических исследований пород разрешение съёмки для всех образцов составило 5,2 мкм. Исследование пучков волокон с использованием рентгеновской компьютерной томографии позволило получить данные о структуре образцов. Сравнение контрольного и обработанного образцов показало, что обработанный образец имеет меньший объём волокон, меньшую площадь поверхности волокон (в контрольном объёме 100x100x500 вокселей) и большую удельную площадь поверхности
Я А ЕжЕЕЕ? 22-24 0КтабРЯ 2024 г-
волокон по сравнению с контрольным образцом, т.е. образец имеет большую поверхность при том же объёме. Эти изменения могут быть результатом воздействия обработки на структуру волокон.
Рис. 1. Сегментированные структуры волокон: А — контрольный, В — обработанный образец
Согласно рис. 1 можно наблюдать, что в результате плазменной обработки происходит увеличение межволоконного пространства. Это приводит к улучшению пропитки наполнителя (СВМПЭ) полимерной матрицей, что в конечном счёте сказывается на свойствах получаемого композиционного материала, в котором прилагаемая нагрузка гораздо равномернее распределяется по наполнителю. Это предотвращает преждевременное разрушение наиболее контактирующих с матрицей волокон.
