Научные основы создания композитов на базе перспективных термопластичных полимеров, армированных непрерывными волокнами, модифицированных высокоэнергетической обработкой

Объекты исследования – полимерные угле- и базальтовые композиты на основе полиимида (ПИ) и полиэфирэфиркетона (ПЭЭК). Целью проведения первого этапа работ являлось изучение существующих подходов в области создания и физико-механических испытаний полимерных композиционных материалов на основе термопластичных полимеров (ПЭЭК, ПИ), армированных волокном (углерод, базальт); отработка режимов выкладки, формования и последующего компрессионного спекания образцов; получение физико-механических и трибологических характеристик образцов композитов, армированных волокном без предварительной высокоэнергетической обработки. Проведен анализ современной литературы по тематике проекта. Отработаны способы выкладки, и режимы термокомпрессионного формования композитов. Проведена серия физико-механических испытаний получаемых композитов. Проведены структурные и фрактографические исследования композитов методами растровой и оптической микроскопии. Проведены трибологические испытания. По совокупности полученных результатов можно сделать результирующий вывод о том, что использованная в данной работе полимерная матрица на основе порошка ПИ малопригодна для изготовления слоистых композиционных материалов из-за низких (по сравнению с композитами на основе ПЭЭК) механических свойств. Вероятная причина такого различия - низкая текучесть расплава ПИ. Полезным решением может оказаться применение полиэфиримидной смолы с большей текучестью в переходном слое между полиимидом и волокном, либо в чистом виде. Полученные механические характеристики полимерных композиционных материалов, армированных немодифицированным волокном, будут служить контрольными значениями для дальнейшего этапа работы, задачей которого будет являться повышение адгезии на границе матрица-волокно путем высокоэнергетической обработки волокна.