Бадищук Василь Ігорович. Розробка епоксикомпозитів модифікованих зовнішніми полями для захисту устаткування від корозії і спрацювання

brief description

Бадищук Василь Ігорович. Розробка епоксикомпозитів модифікованих зовнішніми полями для захисту устаткування від корозії і спрацювання : дис... канд. техн. наук: 05.02.01 / Луцький держ. технічний ун-т. - Луцьк, 2006

Бадищук В.І.Розробка епоксикомпозитів, модифікованих зовнішніми полями, для захисту устаткування від корозії і спрацювання.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01. матеріалознавство. Луцький державний технічний університет, м. Луцьк, 2005.
Досліджено і обґрунтовано механізм впливу ультрафіолетового опромінення на експлуатаційні характеристики епоксикомпозитів, а також досліджено механізм впливу обробки магнітним полем на властивості композитів, що містять частки феро-, пара- та діамагнітної природи. На основі проведених досліджень фізико-механічних і теплофізичних властивостей епоксидних композитів встановлено, що ультрафіолетове опромінення композицій протягом 15...20 хв. забезпечує зростання на 15...22% фізико-механічних і теплофізичних властивостей епоксикомпозитів, наповнених дисперсними частками. Показано, що підвищення показників означених властивостей відбувається внаслідок формування навколо часток наповнювача поверхневих шарів з високим ступенем зшивання. Експериментально встановлено, що поетапна обробка зовнішнім магнітним полем з подальшим ультрафіолетовим опроміненням композицій змінює і поліпшує властивості матеріалу покриттів, зокрема, адгезійну міцність на 12...34%, залежно від природи і вмісту бідисперсного наповнювача у захисних покриттях.
На основі проведених досліджень розроблено способи модифікації епоксидних композицій та матеріали захисних покриттів, які мають високі експлуатаційні характеристики.
Ключові слова. модифікація, епоксикомпозит, ультрафіолетове опромінення, адгезійна міцність, магнітна обробка, полімеркомпозиційне покриття, епоксидна матриця.

1. Встановлено, що введення у матрицю феромагнітного наповнювача забезпечує підвищення фізико-механічних і теплофізичних властивостей епоксидних композитів у 1,51,8 рази. Поліпшення міжфазної взаємодії при використанні феромагнітного наповнювача пояснюється взаємодією магнітного моменту твердої фази з дипольним моментом макромолекул матриці та впливом питомої площі поверхні дисперсних часток. Це сприяє формуванню навколо наповнювача поверхневих шарів з вищим ступенем зшивання, порівняно з полімером у об’ємі композиту, що й підвищує експлуатаційні характеристики композиту.
2. Вперше на основі аналізу експериментальних результатів фізико-механічних досліджень запропоновано фізичну модель формування поверхневих шарів навколо частки наповнювача у гетерогенних епоксидних системах. Встановлено, що використання дисперсних добавок феро- (ферит, коричневий шлам) і парамагнітної (Cr2O3, CuO) природи як наповнювача забезпечує формування поверхневих шарів з високими показниками густини (r = 1,21,5 г/см3) і значною протяжністю (h1= R/Rнап= 2,052,30), тоді як при введенні ж діамагнетиків цементу і Al2O3формуються поверхневі шари з нижчими показниками r = 1,071,10 г/см3; h1= 1,901,95.
3. Доведено, що попередня обробка оліґомера ультрафіолетовим опроміненням і магнітним полем забезпечує поліпшення фізико-механічних властивостей зв’язувача порівняно з вихідним на 7...9% і на 25...30%, відповідно. Встановлено, що це пов’язано з підвищенням ступеня ґелеутворення зв’язувача при обробці зовнішніми полями.
4. В результаті експериментальних досліджень встановлено, що комплексна модифікація епоксидних композицій на попередній стадії їх формування, залежно від природи і вмісту бідисперсного наповнювача, дозволяє додатково підвищити адгезійну міцність захисних покриттів на 12...34%, циклічну міцність покриттів на 7080%, максимальну стійкість до спрацювання на 1624%.
5. Вперше досліджено, що залежно від хімічної і магнітної природи вибраного наповнювача при оптимальному вмісті зменшуються коефіцієнт повзучості, полімеркомпозитного покриття в аґресивних середовищах, абсолютне значення прогину зразка після початкового навантаження і відносна деформація протягом усього часу досліджень. Додаткового підвищення на 1026% цих показників порівняно з вихідним (необробленим) полімеркомпозитним матеріалом досягли введенням бідисперсного наповнювача.
6. Промисловими випробуваннями підтверджено високі експлуатаційні характеристики розроблених захисних покриттів з композитних матеріалів , забезпечені комплексною дією ультрафіолетового опромінення і магнітної обробки та присутністю бідисперсних наповнювачів. Впровадження покриттів на підприємствах харчової та хімічної промисловості забезпечує збільшення міжремонтного періоду роботи у 3,0...3,5 разів, підвищення корозійної тривкості обладнання у 2,5...2,7 рази, а стійкості до спрацювання у 2,0...2,2 рази. Економічний ефект від впровадження захисних покриттів становить 186,94 грн. на 1м2робочої площі устаткування.