logo
 

logo
logo


Теплофізичні властивості наноепоксикомпозитів із урахуванням вмісту наповнювачів

НазваТеплофізичні властивості наноепоксикомпозитів із урахуванням вмісту наповнювачів
Назва англійськоюThermophysical properties of nanoepoxycomposites taking into account the fillers composition
АвториСтухляк Д. П. Митник М. М. Мороз К. Сартинська Л.
Бібліографічний описТеплофізичні властивості наноепоксикомпозитів із урахуванням вмісту наповнювачів / П. Стухляк, М. Митник, К. Мороз, Л. Сартинська // Вісник ТНТУ — Тернопіль : ТНТУ, 2014. — Том 73. — № 1. — С 85-93. — (механіка та матеріалознавство).
Bibliographic description:Thermophysical properties of nanoepoxycomposites taking into account the fillers composition / P. Styhlyak, M. Mytnyk, K. Moroz, L. Sartynska // Bulletin of TNTU — Ternopil : TNTU, 2014. — Volume 73. — No 1. — P 85-93. — (mechanics and materials science).
УДК:

667.64
678.026

Ключові слова

епоксикомпозит
наночастки
теплопровідність
теплостійкість
epoxycomposite
nanoparticles
thermal conductivity
heat resistance

Композитні матеріали на основі термореактивних полімерів завдяки комплексу фізико- механічних та експлуатаційних характеристик широко використовують в усіх галузях промисловості України для захисту обладнання від корозії та зношування. Проте слід зазначити, що низькі показники теплофізичних властивостей композитів на основі епоксидного олігомера значно звужує область їх застосування. У роботі запропоновано для способу гідродинамічного суміщення компонентів використати модифікування епоксидного олігомера наночастками з метою підвищення теплопровідності. Дослідженнями встановлено, що використання наночасток у гомеопатичних концентраціях (<<1%) підвищує теплопровідність у 1,3–1,6 раза у порівнянні з більш дисперсними наповнювачами за рахунок зменшення теплового опору на межі поділу фаз за рахунок виникнення зовнішніх поверхневих шарів. Слід зауважити, що такі композиції можуть бути використані у якості зв’язувача для різних функціональних матеріалів і покриттів на їх основі.
Due to the complex of physical, mechanical and operational characteristics, composite materials based on thermosetting polymers are widely used in all industries of Ukraine for protection of equipment from corrosion and wear. However, it should be noted that the poor performance of thermal properties of composites based on epoxy oligomers significantly narrows the sphere of their application. To improve the thermal conductivity of composites the hydrodynamic method of components combining with nanoparticles is proposed. As a filler a mixture of nanopowders of different physical and chemical nature in the following proportions 80% Si3N4 +5% Y2O3 +5% Al2O3 +10% B4C were used. Experimental samples were made without ultrasonic treatment. It is shown that the dynamics of change in conductivity is similar for both materials based on nanofillers and for materials based on conventional fillers, such as pyrogenic silicon dioxide (aerosil), aluminum oxide, chromium oxide. with a dispersion of 30–100 microns. Research has found that the use of nanoparticles in homeopathic concentrations (<< 1%) increases the thermal conductivity in about 1,3– 1,6 times, compared with more dispersed fillers, by reducing the thermal resistance at the boundary of phase separation due to the external surface layers. Decrease in thermal conductivity of materials with increasing of nanoparticles concentration in the matrix is testified. This result is explained by the difference in thermal expansion coefficient of polymer matrix and nanoparticles and by the increasing of mobility in the lateral segments of macromolecules. The obtained results are confirmed by the results of research of the heat resistance of the epoxycomposites. Increase in heat resistance of materials is explained by the best outlet of the thermal energy from the surface of the material, which perceives a static load, in the amount of material and, accordingly, an uniform distribution of the stress strain. It should be noted that the compositions of this kind can be used as binders for various functional materials and coatings.

ISSN:1727-7108
Завантажити

Всі права захищено © 2016. Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя.