МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СТРУКТУРАОБРАЗОВАНИЯ ГЕТЕРОКОМПОЗИТНЫХ СМЕСЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА И СОДЕРЖАНИЯ НАПОЛНИТЕЛЯ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В КАЧЕСТВЕ ПОКРЫТИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

Мирадуллаева Г.Б., PhD доцент

кафедра материаловедения и машиностроения Ташкентский государственный транспортный университет

Нурметов Х.И. старший преподаватель кафедра материаловедения и машиностроения Ташкентский государственный транспортный университет

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СТРУКТУРАОБРАЗОВАНИЯ ГЕТЕРОКОМПОЗИТНЫХ СМЕСЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА И СОДЕРЖАНИЯ НАПОЛНИТЕЛЯ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В КАЧЕСТВЕ ПОКРЫТИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Аннотация. В статье рассматривается основные компоненты полимерных смесей, влияющих на структуру и свойства гетерокомпозитных материалов. Моделирование процесса структураобразования гетерокомпозитных смесей в зависимости от вида и содержания наполнителя и количества структур образователя. Выбор составов для гетерокомпозитных материалов и исследование их свойств.

Ключевые слова: гелиотехнология, реология, интерполяция, математическое моделирование, модификатор, наполнитель, производство технических изделий, выбор материала, работоспособность изделий, эффективность, технология изготовления.

Miradullaeva G.B., PhD associate professor

Department of Materials Science and Mechanical Engineering

Tashkent State Transport University

Nurmetov Kh.I. senior lecturer

Materials Science and Mechanical Engineering Department

Tashkent State Transport University

SIMULATION OF THE PROCESS OF FORMATION STRUCTURE OF HETEROCOMPOSITE MIXTURES DEPENDING ON THE TYPE AND CONTENT OF FILLER USED AS COATINGS IN ENGINEERING

Annotation. The article discusses the main components of polymer mixtures that affect the structure and properties of heterocomposite materials. Modeling the process of structure formation of heterocomposite mixtures depending on the type and content of the filler and the number of structures of the former. The

choice of compositions for heterocomposite materials and the study of their properties.

Key words: solar technology, rheology, interpolation, mathematical modeling, modifier, filler, production of technical products, material selection, product performance, efficiency, manufacturing technology.

Современное использование особенностей структуры, состава и энергетического состояния высокодисперсных минеральных частиц, в том числе, наноразмерных, свидетельствуют о специфическом механизме их модифицирующего действия в матрицах различного состава, особенно с полимерных, олигомерных и совмещенных. [1]. В этой связи разработка эффективной технологии получения новых композиционных материалов на основе изучения их химических, физико-химических, реологических, механических, эксплуатационных свойств дляполучения

высококачественных конкурентоспособных композиционных материалов полифункционального назначения на основе местного сырья является актуальным.

Реология - это ключевой метод получения характеристик для разработки материалов с желаемыми физическими свойствами и для управления производственным процессом с целью обеспечения надлежащего качества продукции.

Эксплуатационные (конструкционные) свойства - это свойства материала, определяющие качество изделий. К ним относятся физико механические (прочностные, теплофизические, электрические, антифрикционные) и другие свойства.

Используя реологию как структурное соотношение «реология-полимер» в работе [2] предложено использовать реологию идеальным инструментом для проектирования материалов с конкретными параметрами обработки и конечного использования. Реология расплава обеспечивает прямую информацию о технологичности обработки, а реология твердой фазы и фазы расплава может быть связана с характеристиками конечного продукта (рис.1).

Реологические свойства расплавов наполненных полимеров, имеют очень важное значение при выборе оптимальных условий переработки. Вязкость расплавов, а также температура текучести Тт полимеров сильно зависят от концентрации наполнителя и формы его частиц. При этом если в расплаве формируется структура, образованная частицами наполнителя, то реологические свойства определяются в значительной мере этой структурой.

Рис.1. Диаграмма применения реологии для коррелирования характеристик конечного использования и технологической обработки

полимеров.

Реологические свойства расплавов наполненных полимеров, имеют очень важное значение при выборе оптимальных условий переработки. Вязкость расплавов, а также температура текучести Тт полимеров сильно зависят от концентрации наполнителя и формы его частиц. При этом если в расплаве формируется структура, образованная частицами наполнителя, то реологические свойства определяются в значительной мере этой структурой.

При более высоких концентрациях наполнителей наиболее часто используется уравнение Муни [3]:

КФ

(1)

По

1-(Ф/Ф т)

где Фт — степень наполнения при плотной упаковке частиц; К— коэффициент Эйнштейна, равный для сфер 2,5.

Для несферических частиц используется уравнение [4]

^оехр1т-^](2)

гдеа и к — коэффициенты формы частиц (а = 10,5—24,8 и к= 1,35— 1,90); - величина, определяемая соотношением толщины поверхностного слоя на частице и ее размера.

Пространственное изменение времени и стечения характеризующий вязкости гетерокомпозитных смесей в зависимости от вида и содержания наполнителя и количества структур образователя ГС.

Р

1+...+10табл3.5

(х) = 0,625х4 -17,06х3 + 152,1х2 - 397,7х + 805

(3)

На основе теоретических

Р1+2+3+4+5табл3.5 ( Х )

(х) = 0,8568х4 - 23,56х3 + 210,18х2 - 566,96х +160

'(4)

и экспериментальных исследований можно отметить, что с технологической позиции структурообразования гетерокомпозитных

смесей пригодным являются составы с наполнителями АКТ-10 в количестве 10,20,30 мас.ч. и АКС-30 в количестве 10 мас.ч модифицированных ГС.

На основе изучения реологии полимерных смесей ГКМ (гетерокомпозитных материалов), выявлено влияние требуемого вида структурного модификатора и наполнителя на структура образование и технологические свойства заливочных ГКПМ и защитных покрытий полученных активационно-гелиотехнологическим способом для листовых и сложноконфигурационных технологических оборудований с учётом их реологических свойств.

Использованные источники:

[1] Ziyamuxamedova U.A., Bakirov L.Y., Rakhmatov E.A., Bektemirov B.S. Structure and properties of heterocomposite polymeric materials and coatings from them obtained by Heliotehnological method// International Journal of Recent Technology and Engineering, 8(3 Special Issue). 2019. - P. 399-402

[2] Ziyamuxamedova U.A., Djumabayev D., Shaymardanov B. Mechanochemical modification methot used in the development of new composite materials based on epoxy binder and natural minerals// Terkish journal of Chemistry 37 (1), 2013. - P. 51-56

[3] Negmatov N.S., Ziyamuxamedova U.A.,Kuluev A.R. Antifriction materials and water-soluble compounds on basis of polymers for reducing the mechanical damage of cotton fibers// Plasticheskie Massy. Sintez Svojstva Pererabotka Primenenie (1), 2002. - P. 42-45

[4] Xia, Z. Influence of porosity on stability of charge storage and piezoelectricity for porousPTFE film elctrets// Melbourne. Australia, 2002. - P. 326-329