CC BY
50
НАУКА, ОБРАЗОВАНИЕ, ТЕХНОЛОГИИ_
Актуальные проблемы образования
Джуринский А.Н. Реформы российского образования: сравнительно-исторический аспект.................................................. 7
Воровщиков С.Г. Специфика учебно-познавательной деятельности
как разновидности учения школьников...................................16
Содержание и технологии образования
Фролова С.Л. Практика создания модели специалиста как образа
профессионального идеала............................................28
Леонова О.А. Профессиональное становление современного педагога:
роль педагогической практики .........................................36
Гетьманенко Н.И. Коммуникативная компетенция педагога
в интеркультурном аспекте............................................43
Ковалев В.И., Никитушкин В.Г., Ерофеев М.Б. Взаимодействие
субьектов образовательной деятельности в вузе: традиция и новация........52
Калекин А.А. Общеинженерная компетенция учителя технологии профильной школы с индустриально-технологическим направлением........56
Салаватова С.С. Подготовка студентов к реализации нац. компонента при обучении математике в школе на основе развитие
исследовательской деятельности (на примере педагогической практики)......63
Рослякова Н.И. Непрерывное образование в условиях рыночной экономики . .71 Гладышев А.Н. К вопросу о совершенствовании процесса обучения
студентов вуза по заочной форме.......................................77
Хотунцев ЮЛ., Бахтеева Л.А. Дизайнерский компонент содержания технологического образования школьников как фактор развития
познавательного интереса к курсу «Технология»..........................81
Седых В.В. Формообразование в процессе воплощения
художественного замысла (на примере лепки керамических изделий)........88
Кабалоев Н.К. Фундаментализация содержания подготовки школьников
в области информационных и коммуникационных технологий (ИКТ)..........93
Гладик В.А. Современные подходы к определению содержания
гражданской компетентности учащихся.................................101
ФИЛОСОФИЯ И ИСТОРИЯ ОБРАЗОВАНИЯ_
Кучер Е.Н. Активные методы обучения: философско-методологический
анализ.............................................................108
Буянова Н.Б. Становление и развитие методики профессионального
обучения хоровых дирижеров в дореволюционной России.................116
Корсунов В.И. История диверсификации высшей школы США.............124
ЯЗЫК И ОБРАЗОВАНИЕ_
Евтушенко О.В. Согласие, понимание, единство: национальные и личные ценности через историю слов.................................137
Ключникова О.А. Жанровое разнообразие РЯ-текстов,
ориентированных на размещение в сети интернет (сфера образования).....145
ПСИХОЛОГИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ_
Гуслякова Н.И. Педагогическая установка как базовый механизм
развития профессионального сознания студентов-педагогов...............149
Бабич Е.О. Критерии эффективности социально-педагогического сопровождения воспитания в учреждениях начального
профессионального образования......................................158
Радынова О.П. Выявление и развитие музыкальной одаренности детей
дошкольного возраста...............................................163
Абрамова Н.В. О содержании и структуре дидактической системы
знаний о музыке для детей старшего дошкольного возраста...............169
Безбородова Л.А., Безбородова М.А. Основные аспекты
психомоторики дошкольников и младших школьников.....................174
Кузьменко Г.А. Теоретико-методологические аспекты исследования процесса развития интеллектуальных способностей подростков в спортивной деятельности.............................................181
Чернов А.Е. Виртуальная реальность и проблемы реализации наглядности . .189 ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ВУЗАМ
Физико-математические науки
Караева А.А., Гончарук Г.П., Серенко О.А. Деформационные свойства и механизм разрушения композитов на основе полиэтилена и эластичного наполнителя...........................................199
Исторические науки
194 Королев А.С. О роли варяжских князей в образовании Древнерусского
государства........................................................206
Никонов О.А. Юго-Восточный Каспий в политической стратегии
Российской империи в первой половине XIX века.........................214
Виноградов М.А Дворянство Московской губернии и проект реформы
крестьянского самоуправления конца XIX века...........................223
Серегин А.В. Программы политических организаций русской монархической эмиграции в Европе в 1920-30-х гг. по реставрации
монархии в России..................................................228
Луцишин А.В. К вопросу об использовании материалов следственных
дел политических процессов 20-30-х гг. в качестве исторических источников 234
Хронова И.А. К вопросу о возникновении кризисных тенденций в развитии российского сельского хозяйства в 1970-е - начале 1980-х
годов (на материалах Кубани).........................................243
Философские науки
Кириленко Г.Г. Мировоззрение, жизненный мир, повседневность..........250
Даниелян Н.В. Свобода личности и рациональность......................258
Счастливцева Е.А. Проблема феноменов сознания в философии
Б. Яковенко........................................................267
Степанищев С.А. Философия диалога и «этический рационализм» Э. Левинаса (историко-философский анализ)............................276
Молодов Е.А. Формальный и неформальный языки в философской концепции Ойгена Розенштока-Хюсси..................................281
Волкова Е.Г. К вопросу о научно-методическом контексте
трудов В.Я. Проппа..................................................285
Филологические науки
Николина Н.А. Прием монтажа в современной драме.....................290
Швелидзе Н.Б. К вопросу о лексической вариантности
фразеологических единиц со значением поведения лица..................296
Иконникова В.А. Влияние теории права на развитие особенностей
англоязычных юридических терминосистем.............................302
Дубовая Е.В. Эпические речения в психолингвистическом измирении.......308
Бражников ИЛ. Живые и мертвые. Эсхатологические мотивы и мифопоэтика повести
В. Распутина «Прощание с Матёрой»...................................317
Перзеке А.Б. Поэтика катастрофы в поэме А.С. Пушкина
«Медный всадник»..................................................323
Психологические науки
Обухов А.С.,Чурилова Е.Е. Современные подходы к исследованию
личности через нарративные тексты....................................331
Козлова А.В. Исследование восприятия времени в контексте
жизненной активности человека.......................................344
Погодин И.А. Психологические характеристики личности в
адаптационном процессе.............................................357
Искусствоведение
Ампилова А.А. Супрематизм и иконопись: к проблеме формы и
содержания в изобразительном искусстве начала XX века.................370
Назарова Г.А. Житийные циклы митрополита Киевского и Всея Руси Алексия. Проблемы изучения..........................................375
Сведения об авторах.............................................380
SCIENCE, EDUCATION, TECHNOLOGY
Problems of Education
Dzhurinsky A.N. Reform of a Russian education: comparative-historical aspect..........7
Vorovschikov S.G. Specificity of learning and informative activity as a version of the teaching of schoolchildren..................................................................................16
Contents and technologies of education
Frolova S.L. Practice of the model specialist as a way of professional ideal .............28
Leonova O.A. Professional formation of the modern teacher: a student teaching
practice role...................................................................................................................36
Getmanenko N.I. Teacher communicative competence in cross-cultural aspect........43
Kovalev V.I., Nikityshkin V.G., Erofeev M.B. Interaction of subjects of educational
activity in high school: tradition and an innovation........................................................52
Kalekin А.А. General-engineering competence of the teacher of technology
of profiled school with industrial-technological bias.......................................................56
Salavatova S.S. Preparation of students for realisation of a national component in Mathematics teaching at school on the basis of development of research activity
(as a student teaching practice example)......................................................................63
Roslyakova N.I. Continuous formation in the conditions of market economics...........71
Gladyshev A.N. On improvement of the process of teaching high school students
on the basis of correspondence form...........................................................................77
^otuntsev J.L., Bakhteeva L.A. Design component of the content of technological preparation of schoolboys as the factor of development
of informative interest in the course «Technology».......................................................81
Sedykh V.V. Forming in implementation of artistic intention
(as an example of ceramics modeling)..........................................................................88
196 Kabaloev N.K. Fundamentalization of training contents for schoolchildren
in the field of Information and Communication Technology (ICT).................................93
Gladik V.A. Modern approaches to definition of the maintenance
of civil competence of pupils.......................................................................................101
PHILOSOPHY AND HISTORY OF EDUCATIONAL
Kucher B.N. Active learning: philosophical and methodological analysis..................108
Bouyanova N.B. Formation and development of the system of vocational
training for choral conductors in pre-revolutionary Russia..........................................116
Korsunov V.I. History of diversification in US higher education.................................124
LANGUAGE AND EDUCATION
Evtushenko O.V. Harmony, understanding, unity: national and personal values
through the history of words.......................................................................................137
Kluchnikova O.A. Variety of the PR-wording styles oriented onto Internet installation (educational field)......................................................................................145
PSYCHOLOGY AND EDUCATION_
Guslyakova N.I. Pedagogical installation as the base mechanism of development
of professional consciousness of students-teachers...................................................149
Babich Е.О. The social support efficiency criteria in educational institutions
of the initial professional training.................................................................................158
Radynova O.P. Recognizing and developing children musical endowment.............163
Abramova N.V. On the content and structure of the didactic system of knowledge
about music for senior school children........................................................................169
Bezborodova L.A., Bezborodova M.A. The main aspects of psychomotility
of preschool and primary school children .................................................................174
Kuzmenko G.А. Theoretical and methhodological research aspects
of intellectual capabilities development process of teenagers in sports activity..........181
Chernov A.E. Virtual reality and problems of realization a principle of visibility........189
FUNDAMENTAL SCIENCE TO HIGHER EDUCATION INSTITUTIONS_
Physics and Mathematics
Karaeva A.A., Goncharuk G.P., Serenko O.A. Deformation properties of composites on based polyethylene and rubber filler...............................................199
History
Korolev А.С. On the role of Varangian princes in the formation
of the Old Russian State.............................................................................................206
Nikonov O.A. Southeast Caspian sea in political strategy of the Russian
empire in the first half of XIX century.......................................................................214
Vinogradov M.A. Nobility of the Moscow province and the project
of reform of country self-management at the end of XIX Century............................223
Seregin A.V. Programs of political organizations of Russian monarchists
emigration in Europe in 1920-30-th about the restoration of monarchy in Russia.....228
Lutsishin A.V. To the question about the use of materials of investigatory affairs of political processes of the 20th-30th (of the XX century) as historical sources.....234
Khronova I^. To the question on occurrence of crisis tendencies
in development of the Russian agriculture in 1970-th - the beginning
of 1980th years (on materials of Kuban).....................................................................243
Philosophy
Kirilenko G.G. World outlook, life word, everyday life................................................250
Danielyan N.V. Personal freedom and rationality.......................................................256
Schastlivtseva E.A. Problem of phenomena of consciousness
in B. Yakovenko's philosophy.....................................................................................267
Stepanischev С.А. Philosophy of dialogue and «Ethical rationalism»
by E. Llevinas (the history-philosophical analysis)......................................................276
Molodov YeFormal and informal languages in the philosophical
concept by O. Rosenstock-Huessy...........................................................................281
Volkova Е.G. To the question of scientific-methodological context
of V.Ya. Propp's works................................................................................................265
Philology
Nikolina N.A. Installation reception in modern drama ...............................................290
Shvelidze N.B. Lexical version in verbal phraseology with meaning
of person behavior.......................................................................................................296
Ikonnikova V.A. The influence of legal theory on the development
of the peculiarities typical of anglo-american legal terminological systems................302
Dubovaya E.V. Epic set phrases in psycholinguistic measurement..........................308
Brazhnikov I.L. Alive and Dead. Eschatological motives and mythopoetic
of story by V. Rasputin "Farewell to Matyora".............................................................317
Perzece A.B. The poetics of catastrophe in A. S. Pushkin's Poem
"Bronze Horseman".....................................................................................................323
Psychology
Obukhov A.S., Churiliva E.E. Modern approaches to the research of personality
through narratives........................................................................................................331
Kozlova A.V. The analysis of time perception in the context of a person's living
activity..........................................................................................................................344
Pogodin I.A. Psychological characteristic of the person in adaptable process........367
Arts
Ampilova A.A. Suprematism and Iconography. About problem of form
and matter in fine arts of the beginning XX century....................................................370
Nazarova G.A. Hagiographic cycles of Metropolitan Alexy of Kiev and All Russia investigation challenges...............................................................................................375
Information about the authors..........................................................................380
198
ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА И МЕХАНИЗМ РАЗРУШЕНИЯ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНА И ЭЛАСТИЧНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ
А.А. Караева, Г.П. Гончарук, О.А. Серенко
Аннотация. Исследованы деформационные свойства и механизм разрушения дисперсно-наполненных композитов на основе полиэтилена и частиц резины. Установлено, что использование наполнителя с размером частиц меньше критического диаметра не является достаточным условием для предотвращения образования опалных дефектов при растяжении материалов. Ромбовидные дефекты при этом формируются при деформации образца, превышающей деформацию в шейке. Показано, что с ростом степени наполнения деформация в области формирования ромбовидной поры уменьшается.
Ключевые слова: критическое раскрытие трещины, магистральная трещина, размер частиц наполнителя, степень вытяжки в шейке.
Summary. Deformation properties and fracture mechanism of composites on based polyethylene and rubber filler ware investigation. It was found that the using particles with smaller size then critical diameter is not the sufficiency condition for the prevention of form afraid defects at strain materials. Diamond-shaped voids are formed at the deformation more the neck composite deformation.
Keywords: main crack, critical crack tip opening, filler particle size, extend of draw strain.
199
Использование наполнителей в составе полимерных материалов позволяет направленно изменять их свойства и создавать новые композиты с комплексом необходимых эксплуатационных характеристик. Однако улучшение одного параметра зачастую сопряжено с ухудшением другого. Например, повышение ударопрочнос-ти некоторых полимеров (полипропилен, полистирол и т.д.) при введении каучука сопровождается снижением модуля упругости, а его повыше-
ние при использовании минеральных наполнителей зачастую сопровождается ухудшением деформационных свойств материалов.
В общем случае деформационное поведение дисперсно-наполненных композитов определяется свойствами матричного полимера и наполнителя, адгезией между ними, концентрацией и размером частиц наполнителя. В композитах на основе пластичных полимеров, деформирующихся с образованием шейки (рис. 1), по мере
и
200
: Образование шейки
Рис. 1. Схема образования области локального сужения (шейки) при растяжении пластичного полимера. Степень вытяжки материала в шейке (d/d0) существенно превышает степень вытяжки образца (L/L0)
роста степени наполнения характер растяжения изменяется.
В зависимости от свойств матрицы осуществляется или переход от деформирования с образованием и ростом шейки к однородному пластичному растяжению (пластично-пластичный переход) [1] или переход к хрупкому разрыву (пластично-хрупкий переход) [2]. Крупные частицы наполнителя способны нивелировать влияние матричного полимера на деформационное поведение композита и инициировать его раннее разрушение при низких значениях деформации
[3, 4].
Влияние размера частиц наполнителя на деформационно-прочностные свойства композитов обычно связывают с уровнем локальных перенапряжений, возникающих в матрице вблизи частиц [5, 6].
Авторы работ [3, 4] показали, что разрушение материалов с крупными частицами обусловлено образованием на них опасных дефектов — ромбовидных пор (рис. 2). Ромбовидный дефект
сильно вытянут вдоль оси растяжения. Его стороны изогнуты, угол раскрытия в полюсе равен 25°—30°, а в экваторе — 1200— 1600 [4]. При дальнейшем растяжении сформировавшаяся ромбовидная пора растет в трех направлениях, а именно: вдоль, поперек оси растяжения образца и по его толщине. По сути, ромбовидные поры являются микротрещинами, развитие которых приводит к разрушению материала.
В работе [4] получено уравнение, позволяющее оценить критический размер частицы наполнителя Dc, инициирующей появление опасного дефекта в области шейки:
0,= ^ с X-
(1)
Рис. 2. Ромбовидная пора, образовавшаяся в области шейки композита на основе полиэтилена низкого давления и частиц резины на основе этиленпропилендиенового каучука [4]
Здесь бс — критическое раскрытие трещины в ненапол-ненном полимере (рис. 3), X — степень вытяжки полимера в шейке. Если размер частиц меньше критического, в области шейки будут образовываться только овальные поры [1, 3]. Следовательно, частицу наполнителя можно определить как «крупную», если ее размер близок или превышает значение D .
с
Цель работы — исследование деформационных свойств и механизма разрушения композитов на основе термопластичного полимера и частиц резины размером меньше критического.
Для приготовления композитов использовали полиэтилен высокого давления марки 15803-070 (ПЭ). В качестве наполнителей применяли порошки резин, полученные при упруго-деформационном измельчении изношенных автомобильных шин или резино-технических изделий1. Первый тип наполнителя — это частицы резины на основе изопренового каучука (СКИ) [8]; второй — на основе этиленпропилендиенового каучука (СКЭПТ). В работах [9, 10] было показано, что частицы СКЭПТ характеризуются хорошей адгезией к ПЭ и
1 Разработка материалов, в состав которых входят измельченные отходы резины, - это одно из перспективных направлений решения сложной экологической проблемы утилизации и рационального использования полимерных отходов.
Рис. 3. Схема поведения трещины при растяжении полимера. Стрелки указывают направление растяжения образца. 8с — это величина раскрытия трещины, при котором видоизменяется геометрия ее кончика от округлой к клинообразной форме, и начинается рост трещины поперек оси растяжения образца
способны деформироваться вместе с матричным полимером. Частицы на основе СКИ, наоборот, имеют низкую адгезию к ПЭ и отслаиваются от него в ходе растяжения.
Порошки резин предварительно просеивали на установке СИИТ-2, работающей в полуавтоматическом режиме, с использованием сита с размером ячеек 600 мкм. Критический размер частицы Dc, при котором в области шейки материала на основе ПЭ использованной марки будет формироваться ромбовидная пора, равен 610 мкм [3]. В настоящей работе использовали наполнители на основе СКЭПТ или СКИ с размером частицы менее 600 мкм, т.е. меньше критического размера.
Условия смешения ПЭ с частицами резины, а также условия прессования пластин из полученных композиций приведены в работе [9]. Концентрацию наполнителя изменяли от 2 до 70 мас.% (1.7 — 66 об.%). Механические испытания композитов проводили на универсальной испытательной машине Autograph AGS — 10 kNG фирмы «Shimadzu» при скорости растяжения 20 мм/мин. Образцы представляли собой двусторонние лопатки с раз-
201
ВЕК
мером рабочей части 5х35 мм. Поверхность деформированных образцов изучали с помощью оптического микроскопа МБС-9, снабженного видеокамерой.
На рис. 4 приведены кривые растяжения композитов на основе ПЭ с различным содержанием частиц резины на основе СКЭПТ. Исходный полимер деформируется с образованием слабовыраженной шейки; после ее распространения на всю рабочую часть образца он деформируется однородно (кривая 1). При введении небольшого количества наполнителя (8 об. %) вид диаграммы растяжения материала не меняется. Его разрыв также происходит после распространения шейки, на стадии однородного растяжения (кривая 2). На кривой растяжения ПЭ, содержащего 17 об.% частиц резины, пик текучести, соответствующий образованию шейки, вырождается в плато (кривая 3). При дальнейшем увеличении концентрации наполнителя композиты деформируются однородно, т.е. напряжение
202
400
Деформация, %
Рис. 4. Кривые растяжения композитов на основе ПЭ и частиц резины на основе СКЭПТ. Концентрация наполнителя 0 (1), 8 (2), 17 (3) и 56 об.% (4)
в них монотонно возрастает по мере роста деформации (кривая 4).
Аналогичное видоизменение диаграмм растяжения при увеличении концентрации наполнителя наблюдается и для систем ПЭ — СКИ.
Можно заключить, что в материалах на основе ПЭ и частиц резины с ростом степени наполнения осуществляется пластично-пластичный переход. При введении в полимер менее 17 об.% частиц наполнителя как на основе СКЭПТ, так и на основе СКИ композиты деформируются с образованием шейки, при дальнейшем увеличении концентрации — однородно пластично.
Концентрационные зависимости относительного удлинения при разрыве £с композитов на основе ПЭ от содержания частиц резины приведены на рис. 5. Во всей области составов значения £с для материалов, содержащих частицы СКЭПТ (кривая 1), больше по сравнению с ПЭ с частицами на основе СКИ (кривая 2). Вид зависимостей £с -Уг этих систем различен.
Для композитов с частицами на основе СКИ (с низкой адгезией к матрице) деформация при разрыве монотонно уменьшается с ростом содержания наполнителя (кривая 2), причем при Угв>40 об.% она практически совпадает с деформацией, при которой частицы резины отслаиваются от матричного полимера (е=
а р
р
о ф
е
Д
Растяжение с образованием и ростом шейки
%
• 2
Однородное растяжение
- О _
О н-1
о.: о.4 о.е
Концентрация наполнителя, Vf об. доли
Рис. 5. Концентрационные зависимости деформации при разрыве композитов на основе ПЭ-2, наполненного частицами резины на основе СКЭПТ (1) и СКИ (2). Штриховыми линиями отмечены деформации разрыва частиц СКЭПТ и отслоения частиц на основе СКИ
60-70%, штриховая линия) [9, 11]. При наполнении ПЭ частицами СКЭПТ (с хорошей адгезией к матрице) значение £с этих материалов сначала уменьшается (до У£<17 об.%), а затем остается постоянным и равным ~ 220%, что близко к деформации раз-
Рис. 6. Ромбовидная пора и вид разрушенных образцов ПЭ, содержащих 2 (а, б), 13 об.% (в) частиц на основе СКИ и 45 об.% частиц СКЭПТ (г)
рыва частиц наполнителя [9, 11].
Согласно результатам микроскопического исследования, разрушение композитов как с частицами СКЭПТ, так и с частицами на основе СКИ, вне зависимости от концентрации наполнителей, вызвано образованием и поперечным ростом ромбовидных пор (рис. 6).
Следует отметить, что при Уг< 17 об.% ромбовидные поры формируются на стадии однородного растяжения композитов, после распространения шейки на всю рабочую часть образца. При микроскопическом анализе поверхностей разрушенных образцов этих составов было обнаружено
4 / 2009
203
204
не более двух-трех пор вида ромба. Тем не менее, поперечный рост одной из них или их слияние инициируют разрыв образцов в целом.
Опираясь на данные микроскопических исследований и результаты, представленные в работах [9, 11], можно заключить, что более низкие значения относительного удлинения при разрыве композиции ПЭ — СКИ (низкие значения адгезии наполнителя-матрицы) обусловлены тем, что образование ромбовидных пор в них происходит после отслоения частиц. Более высокая деформируемость материалов с частицами СКЭПТ (с высокой адгезией к матрице) обеспечивается образованием ромбовидных пор только после разрыва частиц наполнителя.
Известно, что с увеличением концентрации наполнителя деформация при разрыве наполненных полимеров уменьшается, что связано как со снижением доли матричного полимера в составе материала [12], так и с образованием ромбовидных пор, способствующих раннему их разрушению [3]. Исследованные в данной работе композиты на основе ПЭ и частиц резины с размером меньше критического диаметра ф _ 600 мкм, Dc = 610 мкм) вне зависимости от типа и содержания наполнителя разрушались из-за образования и поперечного роста ромбовидных пор.
Для определения деформации £,, при которой образуются ромбовидные поры, выражение (1) можно представить в виде [3]:
Согласно (2), существует некоторая критическая деформация ^ вблизи частицы наполнителя любого размера, при которой образуется ромбовидная пора. Величина ^ зависит от критического раскрытия трещины ненаполненного полимера бс и размера частицы D. Значение бс является характеристическим параметром полимера [13]. Согласно уравнению (2), величина ^ для частиц определенного размера D не будет зависеть от концентрации наполнителя.
Полученные в настоящей работе результаты свидетельствуют об обратном: концентрация частиц оказывает влияние на деформацию формирования ромбовидной поры, значение ^ уменьшается с ростом степени наполнения. Возможной причиной этого эффекта является взаимное влияние микродефектов при образовании и росте магистральной трещины, что соответствует теоретическим расчетам [5, 6]. Перекрывание полей напряжений вокруг частиц при увеличении их содержания способствует более быстрому преобразованию поры в трещину или ромбовидный дефект, рост которого приводит к разрыву материала.
ВЫВОДЫ
Введение в полимер частиц с размером меньше критического диаметра не является достаточным условием для предотвращения образования ромбовидных пор при растяжении материала. Опасные дефекты формируются при деформации, превышающей деформацию в шейке.
£ = —-£v D
(2)
ЛИТЕРАТУРА
1. Серенко О.А., Гончарук Г.П., Баженов С.Л. Пластично-пластичный переход в дисперсно-наполненных композитах на
