Складний композиційний матеріал

Реферат: Складний композиційний матеріал містить вуглепластик на основі поліаміду ПА-6 та модифікатора. Як модифікатор магнітних і електричних властивостей застосовують оксид заліза FeO. UA 88874 U (12) UA 88874 U UA 88874 U 5 10 15 20 25 Відомий матеріал на основі поліамідної смоли, вугленаповнений - вуглепластик марки УПА6-30 ТУ 6-12-31-822-94, який належить до антифрикційних матеріалів. Основна область застосування даного матеріалу - рухомі з'єднання машин і механізмів, що експлуатуються в умовах обмеженого змащення. Крім високих фізико-механічних характеристик (див. табл.) даний матеріал є електропровідним, бо містить вуглецеві волокна, розміщені хаотично в матриці. Найбільш близьким до корисної моделі є матеріал на основі поліамідної смоли, наповненої відрізками комплексних ниток марки УПА-6-40, що випускається промисловістю, згідно з ТУ 00493675.002-98, і який містить 40 % мас. вуглецевих волокон, що підвищує його електропровідні властивості. Даний матеріал також застосовується у вузлах тертя за повної відсутності змащення. Вказані вуглепластики володіють невеликою щільністю, високою міцністю, високою ударною в'язкістю, низьким коефіцієнтом тертя. У них встановлена здатність до масло -, водо - і бензинопоглинання, є властивості діелектричної проникності. Проте даний матеріал не може застосовуватись в електробудуванні через відсутнє явище магнітних властивостей та електричної проникності. Використання матеріалів малої щільності у електроприладобудуванні дозволить суттєво зменшити масу, у першу чергу, габаритних приладів, наприклад, трансформаторів та генераторів. В основу корисної моделі поставлена задача створення складного композиційного матеріалу на полімерній основі, що володіє магнітними властивостями, зокрема, електричною та магнітною проникністю. Поставлена задача вирішується тим, що перед переробкою у вироби до вуглепластика додається оксид заліза FeO, методом механічного змішування отримується композиційний матеріал, що складається з вуглепластика на основі поліаміду ПА-6 та модифікатора, який відрізняється тим, що як модифікатор магнітних та електричних властивостей застосовується оксид заліза FeO, при такому співвідношенні компонентів: поліамід 35…50 мас. %; вуглецеве волокно 15…30 мас. %; оксид заліза 50….20 мас. % Порівняльні властивості існуючих та модифікованих матеріалів наведено в табл. Таблиця Деякі властивості існуючих та модифікованих матеріалів Найменування показників Марка матеріалу Марка смоли поліамідної Вид наповнювача Значення показників УПА-6-30 А Вуглецеве волокно Складний композиційний матеріал УПА-6-40 Б А Вуглецеве волокно Б Вуглецеве Вуглецеве волокно волокно Масова частка 30±3 30±3 наповнювача, % Ударна в'язкість на зразках без надрізу, 40 25 2 кДж/м , не менше Максимальне водопоглинання, % 1,2 не більше Показник текучості розплаву гр/10хв., 6,0 не менше 3 Щільність, г/см 1,18±3 Магнітна Явище відсутнє проникність Електрична Явище слабо виражене проникність А Б Вуглецеве Вуглецеве волокно + волокно + FeO FeO 40±3 40±3 65…50±3 65…50±3 35 20 30 15 1,1 1,0 5,0 4,0 1,4±3 4,0±5 Явище присутнє Явище чітко виражене 30 1 UA 88874 U 5 10 Технологія виготовлення деталей наступна. Компоненти у необхідному співвідношенні змішуються будь-яким відомим способом. При цьому середня щільність змішаного матеріалу 3 становитиме 3,5….5 г/см в залежності від вмісту оксиду заліза FeO. Формування виробів здійснювали методом прямого компресійного пресування за температури 220 °C. При цьому при досягненні вказаної температури виріб витримували протягом 5 хвилин без навантаження, а потім стільки ж під навантаженням із розрахунку 600 2 Н/см . Готовий виріб виймали з прес-форми за температури, нижчу 80 °C. Матеріал може застосовуватися як електро- і магнітопровідник в будь-яких електричних приладах, вітроенергетиці тощо, має ознаки промислового зразка і може бути відтворений у промисловості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Складний композиційний матеріал, що містить вуглепластик на основі поліаміду ПА-6 та модифікатора, який відрізняється тим, що як модифікатор магнітних і електричних властивостей застосовують оксид заліза FeO, при такому співвідношенні компонентів, мас. %: поліамід 35…50 вуглецеве волокно 15…30 оксид заліза 50….20. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2