Введение наноразмерных добавок при модифицировании энергонасыщенного гетерогенного композиционного материала

Рассмотрен возможный способ введения наноразмерных порошков в энергонасыщенные гетерогенные композиционные материалы (ЭГКМ). На примере полидисперсного наноразмерного углерода изучены основные способы введения наноразмерных компонентов в дисперсные и высоковязкие коллоидные системы, проведена оценка их эффективности, выявлены ограничения. Установлены основные факторы, влияющие на равномерность распределения наноразмерных компонентов в объеме композиционного материала, и пути нивелирования их влияния. Предложена технологическая схема повышения равномерности распределения наноразмерных компонентов за счет их предварительного осаждения на поверхность превалирующей по количеству дисперсной составляющей материала при одновременном ограничении роста ее удельной поверхности. Данный процесс может использоваться в качестве способа последующего снижения вязкости энергонасыщенного гетерогенного композиционного материала на стадии смешивания его жидкой и твердой фаз.

Исследованы степень изменения фактора формы, удельной поверхности и распределения наноразмерной алмазосодержащей добавки по поверхности частиц аммониевой соли хлорной кислоты в зависимости от режимов смешивания компонентов в гравитационном смесителе. Установлены приемлемые технологические режимы смешивания.

Определены основные задачи дальнейшего исследования явлений, возникающих на границе фаз при введении в дисперсную среду изготавливаемого ЭГКМ наноразмерных добавок.

1. Повышение плотности упаковки твердой фазы гетерогенного композиционного материала. Основные проблемы и пути их решения / А. Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия: Респ. межвед. сб. науч. тр. / редкол.: А. Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск: Беларус. навука, 2017. – Вып. 40. – С. 42–47.

2. Модифицирование энергонасыщенного гетерогенного композиционного материала цикличными нитраминами / А. Ф. Ильющенко, Е. Е. Петюшик, О. К. Кривонос // Вес. Нац. акад. Навук Беларусі. Сер. фіз.-тэхн. навук. – 2018. – Т. 63, № 1. – С. 27–33. https://doi.org/10.29235/1561-8358-2018-63-1-27-33

3. Наноалмазы детонационного синтеза: получение и применение / П. А. Витязь [и др.]; под общ. ред. П. А. Витязя. – Минск: Беларус. навука, 2013. – 381 с.

4. Кривонос, О. К. Моделирование процесса смешивания энергонасыщенного композиционного материала на основе генетического алгоритма / О. К. Кривонос // Сборник научных статей Военной академии Республики Беларусь. – Минск: Воен. акад. Респ. Беларусь, 2017. – Вып. 33. – С. 90–97.

5. Андриевский, Р. А. Наноструктурные материалы / P. A. Андриевский, А. В. Рагуля. – М.: Академия, 2005. – 192 с.

6. Бернер, М. К. Наночастицы энергетических материалов. Способы получения и свойства / М. К. Бернер, В. Е. Зарко, М. Б. Талавар // Физика горения и взрыва. – 2013. – Т. 49, № 6. – С. 3–30.

7. Жорник, В. И. Антифрикционные композиционные материалы, модифицированные наноразмерными алмазно-графитовыми добавками: дис. … д-ра техн. наук: 05.16.06 / В. И. Жорник. – Минск, 2012. – 346 с.

8. Влияние гранулометрического состава частиц на плотность упаковки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.sunspire.ru/articles/part14 – Дата доступа: 11.03.2019.

9. Кривонос, О. К. Технология модифицирования энергонасыщенного композиционного материала ультрадисперсными алмазами / О. К. Кривонос // Порошковая металлургия: Респ. межвед. сб. науч. тр. / редкол.: А. Ф. Ильющенко [и др.]. – Минск: Нац. акад. наук Беларуси, 2018. – Вып. 41. – С. 194–199.