В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 27.10.2015 № 14.578.21.0133 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на
- Проведен аналитический обзор современной научно-технической литературы, методической, нормативной документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме;
- Проведен выбор и обоснование направления исследований, в том числе:
- подобран и обоснован выбор матричных эластомеров для создания композиционных материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками;
- подобран и обоснован выбор типа используемых наполнителей для создания композиционных материалов.
- Проведено сопоставление ожидаемых показателей новой продукции после внедрения результатов ПНИЭР с существующими показателями изделий-аналогов или с действующей нормативно-технической документацией;
- Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р
15.011-96; - Разработана лабораторная методика получения высоконаполненных эластомерных смесей на основе дискретных углеродных наполнителей, в том числе углеродных нанотрубок.
- Разработана лабораторная методика формирования вулканизованных высокона-полненных эластомерных смесей на основе дискретных углеродных наполнителей, в том числе углеродных нанотрубок;
- Подведены итоги этапа. Разработан промежуточный отчет о ПНИЭР.
- Изготовлены экспериментальные образцы высоконаполненных эластомерных смесей на основе дискретных углеродных наполнителей, в том числе углеродных нанотрубок;
- Изготовлены экспериментальные образцы вулканизованных высоконаполнен-ных эластомерных смесей на основе дискретных углеродных наполнителей, в том числе углеродных нанотрубок;
- Исследована термодинамическая стабильность экспериментальных образцов высоконаполненных эластомерных смесей на основе дискретных углеродных наполнителей, в том числе углеродных нанотрубок;
- Проведена сканирующая электронная микроскопия экспериментальных образцов высоконаполненных эластомерных смесей на основе дискретных углеродных наполнителей, в том числе углеродных нанотрубок;
- Исследовано взаимодействие эластомера с углеродными наполнителями методами ИК-Фурье спектроскопии;
- Исследованы вулканизационные характеристики экспериментальных образцов высоконаполненных эластомерных смесей на основе дискретных углеродных наполнителей, в том числе углеродных нанотрубок;
- Исследованы реологические характеристики экспериментальных образцов высоконаполненных эластомерных смесей на основе дискретных углеродных наполнителей, в том числе углеродных нанотрубок;
При этом были получены следующие результаты:
- Проанализировано современное состояние в области использования материа-лов в технике и создание на их основе композиционных материалов различного назначения. Рассмотрены основные используемые технологии формирования эластомерных смесей, влияние условий формирования, природы используемых наполнителей и добавок на структуру и свойства получаемой продукции. Рассмотрены основные виды углеродных наполнителей используемых для создания композиционных материалов и их влияние на физико-механические, тепловые, реологические свойства. Рассмотрены процессы карбонизации органических соединений, факторы оказывающие влияние на формирование свойств готовых изделий
- Анализ научно-технической и технологической информации позволил выбрать для создания композиционных материалов бутадиен-нитрильные каучуки, обеспечивающие получение высоконаполненных эластомерных композиций. Показана целесообразность использования в качестве наполнителей для разрабатываемых композиционных материалов смесей на основе технического углерода, дискретных углеродных волокон и многостенных углеродных нанотрубок.
- Сопоставление ожидаемых показателей новой продукции с существующими свойствами изделий-аналогов и нормативно-технической документацией показа-ло возможность получения конкурентоспособной продукции, обладающей малой плотностью, сохраняемостью свойств при температурах превышающих рабочие температуры используемых в настоящее время материалов;
- Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ
15.011-96, пока-зана перспективность выбранного направления исследований и возможность получения результатов мирового уровня - Разработанная методика получения высоконаполненных эластомерных смесей на основе дискретных углеродных наполнителей, в том числе углеродных нанотрубок, обеспечивает введение в материал более 300 массовых частей углеродных наполнителей на 100 частей эластомера с сохранением высокой пластичности смеси.
- Разработанная методика формирования вулканизованных высоконаполненных эластомерных смесей обеспечивает получение изделий сложной геометрии с малыми усадками, что в перспективе позволит получать детали не требующие дополнительной механической обработки.
