Введение
1 Аналитический обзор литературы 11
1.1 Теплопроводящие композиты на полимерной основе 11
1.1.1 Основные понятия теплопроводности 11
1.1.2 Теоретические модели теплопроводности 12
1.1.3 Использование наноразмерных наполнителей в теплопроводящих композитах 17
1.1.4 Высоконаполненные полимерматричные композиты 18
1.2 Высокотемпературные композиты на полимерной основе 25
1.2.1 Особенности температурного поведения модуля упругости полимерных материалов и методы оценки рабочих температур 25
1.2.2 Направления исследований в области разработок высокотемпературных полимерматричных композитов 27
1.2.3 Взаимосвязь температурных свойств полимеров с их стоимостью 30
1.2.4 Высокотемпературные материалы на основе полипиромеллитимидов 32
1.3 Антифрикционные композиционные материалы 40
1.3.1 Основные факторы, влияющие на характер трения и износа композитов 42
1.3.2 Способы усиления взаимодействия частиц наполнителей с полимерной матрицей 45
1.3.3 Антифрикционные композиты, содержащие наноразмерные наполнители 50
1.3.4 Применение гибридных наполнителей как способ повышения трибологических свойств композитов 54
2 Материалы и методы исследований 59
2.1 Описание исходных материалов 59
2.1.1 Материалы для получения высоконаполненных теплопроводящих композитов 59
2.1.2 Материалы для получения теплостойких блочных полиимидов 61
2.1.3 Материалы для получения антифрикционных композиций 62
2.1.4 Материалы для получения ориентированных нанокомпозитов СВМПЭ-УНТ 64
2.2 Методика механоактивационного синтеза для получения порошковых
нанокомпозитов 65
2.2.1 Приготовление порошковых наполнителей алюминий/углеродные нанотрубки для создания теплопроводящих нанокомпозитов 67
2.2.2 Получение полимимидных порошков из отходов производства плёнок для создания теплостойких и антифрикционных нанокомпозитов 68
2.2.3 Получение теплостойких порошковых полиимидных композиций 69
2.2.4 Получение трибологических порошковых композиций на основе фторопласта и полифениленсульфида 71
2.3 Методика получения объёмных образцов 73
2.3.1 Получение блочных образцов высоконаполненных Al/УНТ-смола 73
2.3.2 Получение блочных образцов теплостойких полиимидов 73
2.3.3 Методика получения блочных антифрикционных наноматериалов на основе полифениленсульфида и фторопласта 75
2.3.4 Метод изготовления ориентированных образцов СВПМЭ 77
2.4 Методы исследования нанокомпозтов 80
2.4.1 Ситовой анализ порошков А1 и А1-УНТ 80
2.4.2 Сканирующая электронная микроскопия 80
2.4.3 Исследования физико-механических характеристик нанокомпозитов 82
2.4.4 Измерение плотности объёмных образцов 84
2.4.5 Измерение теплопроводности высоконаподненных композитов 85
2.4.6 Метод ИК-Фурье спектрометрии 88
2.4.7 Определение термостабильности полиимидных нанокомпозитов 88
2.4.8 Динамо-механический анализ полиимидных материалов 89
2.4.9 Методика проведения трибологических испытаний 89
3 Разразботка теплопроводящих нанокомпозитов А1-УНТ/смола 94
3.1 Влияние механоактивационной обработки на морфологию, средний размер и распределение частиц по размеру порошков А1 и А1-УНТ 94
3.2 Механическое поведение высоконаполненных композитов Al/эпоксидная смола и А1-УНТ/эпоксидная смола при сжатии
3.2.1 Влияние среднего размера частиц Al и содержания УНТ на прочность при сжатии 97
3.2.2 Влияние плотности образцов композитов на прочность при сжатии 99
3.3 Результаты исследований теплопроводности высоконаполненных композитов Al /
эпоксидная смола и Al-УНТ / эпоксидная смола 100
3.3.1 Влияние размера Al наполнителя на теплопроводность высоконаполненного композита Al / эпоксидная смола 102
3.3.2 Влияние углеродных нанотрубок на теплопроводность композитов Al / эпоксидная смола 103
4 Разработка теплостойких блочных полиимидных нанокомпозитов 105
4.2 Исследование физико-механических свойств и микроструктуры блочных полиимидов, полученных методом МА 108
4.3 Исследование температурных характеристик блочных полиимидов 114
5 Разработка полимерных нанокомпозитов антифрикционного назначения на основе высокотемпературных термопластов 118
5.1 Подшипниковые нанокомпозиты на основе фторопласта 119
5.2 Подшипниковые композиты на основе полифениленсульфида 125
5.2.1 Результаты исследований температурного поведения композита ПФС/ПИ 128
6 Разработка ориентированных подшипниковых нанокомпозитов СВМПЭ-МУНТ. 131
6.1 Объемный ориентированный нанокомпозит СВМПЭ/ф-МУНТ 132
6.2 Механические свойства нанокомпозитов 137
6.3 Металл-полимерные подшипники скольжения 139
Список используемых источников 144
