Выбор композиционного материала в тонкостенных конструкциях, работающих при повышенных температурах Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 678

Ф. Х. Абдрахманов, Д. Р Волосов, С. А. Карпузиков, С. А. Койтов, В. Н. Мельников, В. Э. Салимов Выбор композиционного материала в тонкостенных конструкциях, работающих при повышенных температурах

В настоящее время особый интерес представляют полимерные композиционные материалы, армированные углеродными волокнами, - углепластики, которые обладают повышенными удельной прочностью, жесткостью, износоустойчивостью. Цель работы - изучение физико-механических свойств композиционных материалов, армированных углеродными и арамидными волокнами. На основании полученных температурных зависимостей и выбран оптимальный вариант полимерного композиционного материала на базе наномодифицированного эпоксидного связующего, армированного углеродными волокнами. Ключевые слова: углепластики, арамидный наполнитель, наномодифицированное связующее, механические испытания.

Введение

Углепластики представляют собой класс полимерных конструкционных материалов, основу которых составляют полимеры, армированные углеродными волокнами. Данным конструкционным материалам присуще сочетание таких свойств, как высокие удельные прочность и жесткость, низкие коэффициенты линейного термического расширения и трения, высокая износоустойчивость и устойчивость к воздействию агрессивных сред, термическому и радиационному ударам, повышенные теплопроводность и электрофизические свойства, высокая усталостная прочность при статических и динамических нагрузках [1].

В работах [2, 3] было упомянуто влияние наполнителей на устойчивость и стабильность к высоким температурам композиционных материалов. В статье [2] изучена степень влияния различных наполнителей, в частности углеродных, стеклянных и арамидных, на термоокислительную устойчивость полимерного композиционного материала (ПКМ) на основе эпоксидного связующего. Было показано, что наибольшей степенью влияния на данную характеристику обладают углеродный и арамид-ный наполнители. Авторы работы [3] отмечают, что углеродное волокно заметно влияет на термоокислительную устойчивость и термостабильность ПКМ.

Ввиду вышеуказанных свойств основные области применения углепластиков - оборонные отрасли промышленности (прежде всего

© Абдрахманов Ф. Х., Волосов Д. Р, Карпузиков С. А., Койтов С. А., Мельников В. Н., Салимов В. Э., 2018

используются для производства авиационной и ракетостроительной техники).

Целью данной работы стало изучение физико-механических свойств композиционных материалов, армированных углеродными и арамидными волокнами. Прочностные характеристики полимерных композиционных материалов Прочностные свойства являются одними из важных параметров, определяющих эксплуатационное назначение изготавливаемого материала. Определение механических характеристик композиционных материалов проводили с учетом теплового воздействия вплоть до 150 °С. Данные композиционные материалы состоят в основном из двух компонентов - связующего и армирующего наполнителя - с существенно различными физическими характеристиками, имеющими разную зависимость механических характеристик от температуры. В большинстве случаев температурная стойкость армирующих волокон выше стойкости связующего. Это обусловливает то, что температурная зависимость физических характеристик ПКМ, таких как модуль упругости и предел прочности, имеет разный вид, связанный с условиями нагружения. При растяжении основную нагрузку несут волокна, ориентированные вдоль вектора нагрузки. Таким образом, роль связующего заключается в рав- _ номерном распределении нагрузки, и тогда | его малая температурная стойкость несуще- о ственно снижает интегральные характеристи- £ ки композита. В процессе сжатия ухудшение | физико-механических свойств связующего | при повышении температуры приводит к тому, —

о см

<

I

о га

г

0 ^

со га

1

о.

<и

о

и <и со

см ■ч-ю о

I

см ■ч-ю см

(П (П

что работающие на сжатие армирующие волокна теряют устойчивость прямо пропорционально ухудшению их связи между собой. Таким образом, необходимо изучать механические характеристики материала отдельно для растяжения и отдельно для сжатия образцов из ПКМ.

Механические характеристики определяли путем нагружения образцов испытательной машиной при фиксированной температуре с постоянной скоростью перемещения и непрерывной деформации образца. По полученной зависимости «нагрузка - перемещение» строили диаграмму «напряжение - деформация» для конкретной температуры испытания. Линейный участок диаграммы позволяет определить модуль упругости материала образца.

Особенностью конструкции из ПКМ является тот факт, что ее материал формируется одновременно с самой конструкцией, поскольку свойства композита определяются укладкой армирующих волокон, соотношением компонентов, технологией формования и полимеризации. Наличие различного рода соединений имеет решающее значение в обеспечении прочности конструкции. Поэтому результаты испытаний простейших образцов, с помощью которых можно определить физико-механические свойства композита, напрямую не позволяют распространить характеристики на конструкцию целиком.

Имеющийся опыт в разработке конструкций из ПКМ с хорошо известными характеристиками можно распространить на близкие по условиям работы конструкции из других, новых композиционных материалов. Следовательно, поведение новой конструкции моделируется на основании имеющейся конструкции аналогичного типа с хорошо известными характеристиками. Таким образом, детальное понимание условий работы близкой по функциональному назначению конструкции из хорошо технологически отработанного композита позволяет с высокой степенью достоверности прогнозировать поведение новой конструкции из ПКМ с другими свойствами на основе сравнительных характеристик, используемых в конструкции композитов. Поэтому важно не только определить абсолютные физические свойства композита на простейших образцах, но и иметь именно их сравнительные характеристики для разных об-

разцов ПКМ, изготовленных по характерному для конкретного варианта техпроцессу [4-6].

Известно, что на основании характеристик монослоя существует возможность моделировать любую укладку с произвольным количеством слоев и с произвольными углами их армирования. Для этого проводятся испытания образцов с однонаправленной укладкой. На этапе становления теоретических разработок в области прочности композитов использовались именно характеристики монослоя для проведения прочностных расчетов. Но в процессе развития композитной отрасли и накопления фактического материала было установлено, что характеристики реального ПКМ с конкретными толщинами и укладками, отформованного по конкретной технологии, имеют существенные отличия от теории. Это обусловлено применяемой при изготовлении изделий технологией. Поэтому характеристики монослоя имеют скорее оценочный, а не определяющий характер. Именно для учета влияния технологии в испытаниях используют укладочные образцы, изготовленные по директивной технологии, планируемой к применению при изготовлении реального изделия. Иными словами, испытание укладочных образцов позволяет получить данные, которые требуются для наиболее точного расчета конструкции, обеспечивающего заданные запасы прочности и жесткости [7-9]. Объекты исследования

В сравнительных испытаниях использовали образцы, изготовленные с применением следующих типов связующих:

• «Алюмоэпокси» представляет собой двухкомпонентную систему, состоящую из смеси эпоксидно-диановой смолы и активного разбавителя, модифицированной наноча-стицами оксида алюминия и отвердителя три-этаноламинтитаната [10-12];

• СЯ-122 - двухкомпонентная эпоксидная система, состоящая из эпоксидно-диано-вой смолы и отвердителя аминного типа;

• СЯ-122 (наномодифицированный №) представляет собой двухкомпонентную эпоксидную систему, состоящую из эпоксидно-ди-ановой смолы, наномодифицированной никелем, и отвердителя аминного типа;

• СЯ-122 (наномодифицированный Си) является двухкомпонентной эпоксидной системой, состоящей из эпоксидно-диановой смолы, наномодифицированной медью, и отвердителя аминного типа;

• Еро1ат 2092 - двухкомпонентная эпоксидная система, состоящая из смеси модифицированных эпоксидных смол различной функциональности и циклоалифатического аминного отвердителя.

В сравнительных испытаниях использовали образцы, изготовленные с применением следующих типов армирующих материалов:

• Ц©-130, который представляет собой углеродную ленту на основе однонаправленного углеродного волокна типа Т800, обладающего высокой прочностью и жесткостью, а также низкой плотностью;

• СВМ 56313 - саржа алмазного плетения (8/3) на основе арамидного волокна, обладающего высокой прочностью и низкой плотностью.

Подготовка образцов

Образцы изготавливали по одному из приведенных ниже методов:

• прямое прессование;

• формование с эластичной диафрагмой (вакуумный метод);

• инфузионный процесс (разновидность пропитки под давлением).

Прямое прессование представляет собой один из методов, используемых для переработки полимеров, в том числе для изделий из полимерных композиционных материалов. По этому технологическому процессу изготавливали образцы серий 11, 12 (рис. 1).

Рис. 1. Технологический процесс изготовления образцов серий 11 и 12 на связующем Еро1ат 2092

Для реализации этого процесса необходимо изготовить специальную оснастку -пресс-форму. Пресс-форма может быть металлической или композитной. Заготовка прессуемой детали в виде препрега, предварительно пропитанного связующим, укладывается в нижнюю часть пресс-формы, затем оснастка смыкается, устанавливается под пресс, при этом давление непосредственно действует на материал, который находится в оформляющей полости формы и подвергается нагреву. По окончании процесса полимеризации изделие извлекают из оснастки и обрабатывают механически. Данный метод позволяет получать монолитные изделия высокой точности и воспроизводимости.

Вакуумным методом в настоящее время производят более 50 % изделий из ПКМ.

Процесс заключается в том, что после выкладки препрега во внутреннюю полость матрицы ее закрывают герметичной эластичной диафрагмой, из-под которой откачивают воздух. Формующее давление (равное атмосферному) воздействует на всю поверхность заготовки, прижимая ее к внутренней полости матрицы до окончания основного процесса отверждения связующего. Вакуумным методом изготовлены образцы серий № 1-4, 13, 14 на связующем «Алюмоэпокси» (рис. 2).

Приложенное внешнее давление, воздействуя на материал заготовки через эластичную диафрагму, выполняет следующие функции:

• уплотняет слои армирующего материала;

• обеспечивает глубокую пропитку волокон связующим;

о см

<

I

(0 га

г |

о ^

со га г о.

<и

о

и <и со

см ■ч-ю о

I

см ■ч-ю см

(П (П

Связующее

Т

Армирующие материалы

Изготовление препрега

Раскрой препрега и сборка пакетов КМ

Подготовка матрицы к формованию Настройка управляющей и регистрирующей аппаратуры

1

Нанесение

антиадгезионного слоя

1

Выкладка пакетов КМ

в матрицу

1

Установка вакуумного пакета

1

Контроль герметичности

вакуумного пакета

1

Формование пакетов КМ в матрице

согласно заданному режиму

1

Разборка вакуумного пакета, извлечение образцов

1

Контроль качества формования образцов

1

Установка накладок

1

Механическая обработка образцов

1

Неразрушающий контроль образцов

1

Термообработка образцов

(при необходимости)

А.

Маркировка и упаковка образцов

Рис. 2. Технологический процесс изготовления образцов серий 1-4, 13, 14 на связующем «Алюмоэпокси»

• выдавливает из межслойных пустот пузырьки воздуха;

• удаляет избыток смолы из слоев материала.

Инфузионный процесс - это наиболее современный метод, позволяющий получать изделия сложной геометрической формы с минимальным наличием внутренних дефектов и пустот, является разновидностью процессов пропитки под давлением.

Процесс заключается в том, что после выкладки сухого армирующего материала во внутреннюю полость выклеечной оснастки ее закрывают герметичной эластичной диафрагмой, из-под которой откачивают воздух. Также под эту герметичную диафрагму устанавливаются система подачи связующего и проводник связующего в виде сетки. После откачки воздуха из внутренней полости пакета туда подают связующее, замещающее собой образовавшийся вакуум. Таким образом, формируется

структура материала, практически не имеющая внутренних воздушных полостей. Формующее давление (равное атмосферному) воздействует на всю поверхность заготовки, прижимая ее к внутренней полости матрицы до окончания основного процесса отверждения связующего.

Для реализации инфузионного процесса необходимо использовать специальное связующее с низкой вязкостью. Полимеризация связующего происходит при небольших температурах порядка 50...60 °С, затем изделие извлекают из оснастки и проводят дополиме-ризацию в термошкафу при температурах около 100. 120 °С. Образцы серий 5-10 изготовлены с помощью инфузионного процесса (рис. 3).

Для определения оптимального режима отверждения каждого из связующих использовался метод гель-фракции. Он основан на способности растворимой (непрореагировавшей) части связующего (золь-фракции) вымываться растворителем и заключается в количествен-

Рис. 3. Технологический процесс изготовления образцов серий 5-10 на связующем СЯ-122 ^

СМ

ном определении золь-фракции, не связанной в полимерную сетку (гель-фракции). Компоненты связующих смешивали в рекомендуемых соотношениях, отверждали и термообра-батывали.

Отверждение и термообработку для испытаний проводили по одному из приведенных ниже режимов (табл. 1).

Таблица 1

Режимы отверждения образцов

Серия образцов Температура, °С Время, ч

1-4, 13, 14 100 20

120 8

5-10 60 3

120 12

11, 12 60 24

120 2

180 3

Пробы от полученных образцов после отверждения выдерживали при температуре (20 ± 2) °С в течение 16 ч, далее помещали в экстрактор Сокслета и экстрагировали в ацетоне в течение 6 ч. Затем пробы высушивали до постоянной массы и снова экстрагировали. о Извлечение растворимой части навески счита-<о ли полным, если при ее периодическом взвеши-^ вании получали повторяющиеся результаты. >1 Методика проведения испытаний £ Для проведения механических испытаний об-^ разцов использовали универсальную машину | Zwick/Roel 2100.

Системы измерения деформации испы-0 тательной машины основаны на принципах ш контактного и бесконтактного измерения пе-х ремещений на базовой длине рабочей части а- образца. В процессе испытаний записываются перемещения траверсы синхронно со значени-| ями нагрузки.

Б Скорость нагружения (скорость переме-

на щения траверсы) является регулируемым параметром и устанавливается перед процессом ю испытаний в соответствии с рекомендованны-д ми значениями для конкретного вида испыта-8 ний. Испытательная машина укомплектована ю штатным программным комплексом 1е$1ХреН, — обеспечивающим проведение испытаний с

контролем всех параметров машины, возможностью построения диаграммы нагружения в реальном времени и протоколированием результатов испытания для последующей обработки.

Для проведения испытаний при повышенной температуре используют температурную камеру, обеспечивающую температурный диапазон испытаний -80.. .250 °С. Камера оборудована системой нагрева и поддержания температуры в процессе испытаний, контролируемой двумя термодатчиками и конвективным нагревателем.

Обработка результатов и вычисление искомых характеристик а и Е осуществляется в соответствии с указаниями, приведенными в ГОСТ Р 56785-2015 [13] для испытаний на растяжение и ГОСТ 33519-2015 [14] для испытаний на сжатие.

Обобщенные относительные результаты испытаний по образцам

Особенностью проведения испытаний является необходимость предварительного прогрева образца вместе с захватами до рабочей температуры в течение 10-20 мин для выравнивания температурного поля и исключения температурных деформаций в силовой цепочке испытательной машины.

Испытания на сжатие и растяжение по типам образцов проводили при температурах 20, 100, 150 °С.

Испытания на растяжение проводили с замером перемещений по траверсе и с помощью видеоэкстензометра. Замер механическим экстензометром осуществлялся при комнатной температуре и до нагрузки 10 кН. Данный замер выполнили для оценки точности других методов определения деформаций.

В табл. 2 приведены результаты испытаний. В каждой серии было испытано по 5 образцов.

Видно, что при температуре 150 °С все типы образцов, за исключением двух, фактически теряют свои прочностные характеристики, их асж не превышает 80 МПа, что практически исключает возможность использования в силовых элементах конструкции. Исключение составляют образцы со связующим «Алюмоэпокси», которые показали зна-

Таблица 2

Результаты испытаний

№ образца Название образца Материал основы Связующее Вид испытания Средние значения

а • 106, Па а • 106 , Па

T = 20 °С T = 100 °С T = 150 °С T = 20 °С T = 100 °С T = 150 °С

1 Однонаправленный 0° Ш-130 «Алюмоэпокси» Растяжение (Е, а) - - - 147 757,5 - -

2 Сжатие (Е, а) 439,4 174,5 135,5 75 444,6 63 133,0 57 044,2

3 Укладочный 0°/90°/±45° Ш-130 «Алюмоэпокси» Растяжение (Е, а) 506,0 371,4 284,6 63 824,7 45 811,0 45 381,0

4 Сжатие (Е, а) 354,6 115,7 78,2 58 144,2 46 873,8 38 772,0

5 Однонаправленный 0° Ш-130 CR-122 Растяжение (Е, а) - - - 126 525,0 - -

6 Сжатие (Е, а) 632,8 328,0 78,7 78 714,6 70 321,3 56 606,5

7 Укладочный 0°/90°/±45° Ш-130 CR-122 Растяжение (Е, а) 756,9 684,3 388,9 56 823,8 53 045,8 39 316,3

8 Сжатие (Е, а) 402,6 271,6 44,6 44 198,0 41 798,7 34 819,5

9 Однонаправленный 0° Ш-130 CR-122 Наномод. Ni Растяжение (Е, а) 714,5 268,0 80,1 72 270,2 59 745,8 49 499,4

10 Однонаправленный 0° Ш-130 CR-122 Наномод. Cu Сжатие (Е, а) 640,6 216,2 70,5 69 703,6 62 596,8 50 184,0

11 Однонаправленный 0° Ш-130 Epolam 2092 Растяжение (Е, а) - - - 151 514,0 - -

12 Сжатие (Е, а) 580,5 384,3 293,4 79 139,0 63 195,0 58 061,2

13 Ткань 0° «Алюмоэпокси» Растяжение (Е, а) 524,0 330,5 210,2 25 509,0 17 540,6 16 403,7

14 Сжатие (Е, а) 127,5 49,9 49,9 37 475,2 19 024,6 20 679,4

чение о = 135,5 МПа при 150 °С, что позволяет использовать связующее в высоконагружен-ных конструкциях, работающих в условиях повышенных температур. Также хорошие показатели у образцов со связующим Еро1ат 2092, которые сохраняют о на уровне 293 МПа, что делает его эффективным при изготовлении оснастки.

Влияние температуры на модуль упругости не так существенно, однако при расчете конструкций, работающих на устойчивость, следует принимать во внимание понижение жесткости от температуры почти на 30 %. Поведение однонаправленных образцов на основе «Алюмоэпокси» в этом случае практически не

отличается от образцов с другими связующими. Однако при этом заметны существенно лучшие характеристики укладочных образцов на основе «Алюмоэпокси» по сравнению с другими связующими, причем и в зоне высоких температур, и в холодном состоянии. Приведенный факт свидетельствует о более высоких механических характеристиках связующего «Алюмоэпокси», таких как модуль сдвига G, и о возможности проявления адге- Ц зивных свойств.

Для более наглядного представления за- ь висимости характеристик ПКМ от температу- | ры были построены графики для осж и Е при | сжатии в относительных величинах. На рис. 4 ^

100

Е, %

Рис. 4. Относительное изменение асж в зависимости от температуры при сжатии, номера образцов:

100

100 120

т, °с

Рис. 5. Относительное изменение модуля Е в зависимости от температуры при сжатии, номера образцов:

--4- 10; -6- - 12

о см

<

I

(0 га

г

о ^

со га г о.

<и

о

и <и со

см ■ч-ю о

I

см ■ч-ю см

(П (П

по оси ординат отложено процентное значение показателя, за 100 % принято его значение при комнатной температуре. Таким образом, графики характеризуют относительное ухудшение свойств образца по сравнению с начальными в зависимости от температуры.

Влияние температуры на асж практически идентично для всех образцов, за исключением образцов со связующим «Алюмоэпокси» и со связующим Еро1ат 2092 (см. рис. 4). В данном случае наглядно показано, что большинство материалов при нагреве до 150 °С сохранило свои свойства на уровне 10 % от исходных, Еро1ат 2092 - на 50 %, «Алюмоэпокси» - на 20-30 % для укладочного и однонаправленного образца соответственно.

Характерной особенностью связующего «Алюмоэпокси» является то, что при температуре около 100 °С оно теряет до 60 % свойств, однако при дальнейшем повышении температуры падение свойств существенно замедляется. Такое поведение характерно как для однонаправленного, так и укладочного образцов.

Аналогичный график для модуля упругости Е при сжатии представлен на рис. 5.

Из сравнения результатов испытаний при растяжении образцов углепластика и органопластика видно, что при температуре 20 °С СВМ превосходит Ц©-130 по прочности на 4 %, однако с увеличением температуры до 100 °С прочность Ш-130 уже выше СВМ на

11 %, а при 150 °С - на 26 %, т. е. теплостойкость иП-130 при растяжении существенно выше. При сжатии характеристики иП-130 значительно выше вплоть до температуры 150 °С, чем у СВМ. Однако имеется разница в модуле упругости. Как при сжатии, так и при растяжении, во всем температурном диапазоне модуль Юнга Е для иБ-130 в 1,5-3,0 раза выше, чем у СВМ.

Графики для ар и Е при растяжении в относительных величинах показаны на рис. 6, 7 соответственно.

Учитывая, что высокий модуль - определяющая характеристика для тонкостенных

т,° с

Рис. 6. Относительное изменение ар в зависимости от температуры при растяжении, номера образцов:

Е,%

100 95 90 85 80 75 70 65 60

0 20 40 60 80 100 120 Т, °С

Рис. 7. Относительное изменение модуля Е в зависимости от температуры при растяжении, номера образцов:

конструкций, работающих в условиях возможной потери устойчивости, следует отметить, что более выгодно использовать углеродный наполнитель, чем арамидный. Вывод

Исходя из полученных температурных зависимостей а и Е для композитных образцов на углеродной и арамидной основе со связующим «Алюмоэпокси», дальнейшие работы по созданию проектируемого изделия с учетом условий его функционирования целесообразно проводить с углеродным материалом иП-130 и связующим «Алюмоэпокси». Список литературы

1. Молчанов Б. И., Гудимов М. М. Свойства углепластиков и области их применения // Авиационная промышленность. 1997. № 3-4. С. 58-60.

2. Мухаметов Р. Р., Петрова А. П., Понома-ренко С. А. и др. Свойства связующего ЭДТ-69Н и ПКМ на его основе // Труды ВИАМ. 2018. № 4. С. 28-37.

3. Мухаметов Р. Р., Петрова А. П., Понома-ренко С. А. и др. Влияние тканых волокнистых наполнителей различных типов на свойства отвержденного связующего ВС-2526К // Труды ВИАМ. 2018. № 3. С. 28-36.

4. Справочник по композиционным материалам / под ред. В. В. Васильева, Ю. М. Тарно-польского. М.: Машиностроение, 1990. 512 с.

5. Молодцов Г. А. Напряженные элементы конструкций летательных аппаратов из композиционных материалов. М.: Машиностроение, 1993. 224 с.

6. Дудченко А. А., Елпатьевский А. Н., Хворо-стинский А. И. Учебное пособие по проектированию и расчету тонкостенных конструкций из композиционных материалов. М.: Изд-во МАИ, 2007. 200 с.

7. Буланов И. М., Воробей В. В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1998. 516 с.

8. Постнов В. И., ПостноваМ. В., Казаков И. А. Разработка научно-технических подходов по созданию высоконадежных конструкций из ПКМ для летательных аппаратов // Современные научно-технические проблемы транспорта России: сборник материалов международной научно-технической конференции. Ульяновск: Ульяновский гос. пед. ун-т им. И. Н. Ульянова, 1999. С. 49.

9. Дудченко А. А. Прочность и проектирование элементов авиационных конструкций из композиционных материалов. М.: Изд-во МАИ, 2007. 199 с.

10. Наномодифицированный эпоксидный композит. Пат. 2661583 RU; опубл. 17.07.2018.

11. Койтов С. А., Мельников В. Н. Разработка наноструктурированного полимерного композиционного материала, армированного тугоплавкими наполнителями // Вестник концерна ПВО «Алмаз - Антей». 2013. № 1. С. 64-69.

12. Абдрахманов Ф. Х., Мельников В. Н., Койтов С. А. Теплозащитные материалы в ракетостроении // Специальный вестник Концерна ВКО «Алмаз - Антей». 2017. № 4. с. 104-112.

13. ГОСТ Р 56785-2015 Композиты полимерные. Метод испытания на растяжение плоских образцов. М.: Стандартинформ, 2016. 20 с.

14. ГОСТ 33519-2015 Метод испытания на сжатие при нормальной, повышенной и пониженной температурах. М.: Стандартинформ, _ 2016. 31 с. £

г

Поступила 29.10.18 §

ш

Абдрахманов Фарид Хабибуллович - генеральный директор, генеральный конструктор Акционерного общества

«Опытное конструкторское бюро «Новатор», г. Екатеринбург.

Область научных интересов: создание современных образцов вооружения.

Волосов Дмитрий Ремович - главный инженер Акционерного общества «СКБ «АТИК», г. Москва. Область научных интересов: разработка современных технологий изготовления изделий из полимерных композиционных материалов.

Карпузиков Сергей Александрович - начальник конструкторского бюро Акционерного общества «СКБ «АТИК», г. Москва.

Область научных интересов: создание современных конструкций из полимерных композиционных материалов.

Койтов Станислав Анатольевич - доктор технических наук, заместитель начальника конструкторского отдела Акционерного общества «Опытное конструкторское бюро «Новатор», г. Екатеринбург.

Область научных интересов: разработка и создание новых композиционных материалов и технологий изготовления из них современных изделий.

Мельников Владимир Николаевич - доктор технических наук, советник генерального конструктора по науке Акционерного общества «Опытное конструкторское бюро «Новатор», г. Екатеринбург.

Область научных интересов: разработка и создание новых композиционных материалов и технологий изготовления из них современных изделий.

Салимов Вадим Эльдарович - генеральный директор, главный конструктор Акционерного общества «СКБ «АТИК», г. Москва.

Область научных интересов: создание современных изделий из композиционных полимерных материалов.

| Selection of composite material in thin-walled structures operating at elevated temperatures

z At present, of special interest are polymer composite materials reinforced with carbon fibers - carbon fiber-

X reinforced plastic, which have increased specific strength, rigidity, wear resistance, etc. The purpose of this

0 research is to study the physical and mechanical properties of composite materials reinforced with carbon and

1 aramid fibers. According to the obtained temperature dependences of a and E, we have selected the optimal i variant of the polymer composite material on the basis of a nano-modified epoxy binder reinforced with carbon S3 fibers.

^ Keywords: carbon fiber-reinforced plastic, aramid filler, nano-modified binder, mechanical tests. o

jjg Abdrakhmanov Farid Khabibullovich - Director General, Designer General, Joint stock company Novator Design

ra Bureau, Ekaterinburg.

Science research interests: development of modern pieces of armament.

Volosov Dmitriy Removich - Chief Engineer, Chief Designer, Joint stock company SKB ATIC Aviation Technologies

| and Composites, Moscow.

o Science research interests: development of modern technologies for polymer composite product manufacture. m

^ Karpuzikov Sergey Aleksandrovich - Head of Design Bureau, Joint stock company SKB ATIC Aviation Technologies

5? and Composites, Moscow.

cm Science research interests: development of modern polymer composite structures.

Koytov Stanislav Anatolievich - Doctor of Engineering Sciences, Deputy Head of design department, Joint stock company Novator Design Bureau, Ekaterinburg.

Science research interests: development and creation of new composite materials and technologies for composite product manufacture.

Melnikov Vladimir Nikolaevich - Doctor of Engineering Sciences, Science Advisor to the Designer General, Joint stock company Novator Design Bureau, Ekaterinburg.

Science research interests: development and creation of new composite materials and technologies for composite product manufacture.

Salimov Vadim Eldarovich - Director General, Chief Designer, Joint stock company SKB ATIC Aviation Technologies and Composites, Moscow.

Science research interests: development of modern polymer composite products.

<u о о.

I-

ü о

Э

те