Наукові основи створення висококонцентрованих композиційних матеріалів поліфункціонального призначення
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Мельник Л.І. Наукові основи створення висококонцентрованих композиційних матеріалів поліфункціонального призначення – Рукопис Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.11 «Технологія тугоплавких неметалічних матеріалів» – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2025. Дисертаційна робота спрямована на вирішення важливої та актуальної науково-технічної проблеми створення нових композиційних матеріалів поліфункціонального призначення шляхом використання високонаповнених систем із комплексним застосуванням компонентів природного та техногенного походження. Проведено комплексне дослідження впливу морфологічних, фізикохімічних і структурних параметрів наповнювачів на формування мікроструктури, пористості, теплофізичних і механічних характеристик ПКМ, що виготовляються на основі водних полімерних дисперсій (Policril 590, Latex 2012). Показано, що ключову роль у формуванні структури композитів відіграє гранулометричний склад, питома поверхня та змочуваність наповнювачів, що визначає ефективність міжфазної взаємодії з полімерною матрицею. Визначено критичні концентраційні межі, за яких забезпечується стабільність теплофізичних та механічних властивостей композиту. Проведено аналіз пористої структури матеріалів за допомогою ізотерм сорбції азоту, визначено параметри мікро- та мезопор, встановлено залежності пористості від типу наповнювача, його фракційного складу та типу полімерного зв’язуючого. Встановлено, що полімерна матриця Latex 2012 забезпечує формування матеріалів із більш розвиненою поровою системою та вищою теплофізичною ефективністю, тоді як Policril 590 сприяє зменшенню відкритої пористості та водопоглинання. Механічні властивості композиту залежать не лише від концентрації наповнювача, але й від його морфології та сумісності з полімерною фазою. Розроблено математичні моделі прогнозування міцності, жорсткості, теплопровідності та пористості, що враховують структурні й енергетичні характеристики компонентів. Відзначено особливості формування композитів на основі гліфталевої смоли та червоного шламу. Встановлено переваги синтезу in situ над традиційним механічним змішуванням: покращення адгезійної міцності, зменшення вологопоглинання, підвищення ударної міцності та формування більш щільної структури. Оптимальний вміст червоного шламу, визначений методами мультикритеріальної оптимізації, становить 31,71 мас.%, що забезпечує баланс між механічною міцністю та гідрофобністю. Отримані результати мають наукову новизну та практичне значення для підвищення ресурсо- та енергоефективності хімічної технології композиційних матеріалів поліфункціонального призначення та вирішення питань охорони довкілля.
Опис
Ключові слова
композит, матриця, еластомерна композиція, алюмосилікат, пористість, формування мікроструктури, механічні властивості, міцність, температура, властивості, моделювання, composite, matrix, elastomeric composition, aluminosilicate, porosity, microstructure formation, mechanical properties, strength, temperature, properties, modeling
Бібліографічний опис
Мельник, Л. І. Наукові основи створення висококонцентрованих композиційних матеріалів поліфункціонального призначення : реф. дис. … д-ра техн. наук. : 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів / Мельник Любов Іванівна. – Київ, 2025. – 43 с.