Высоконаполненные теплопроводящие композиты на основе термопластов (заключительный, этап 3)

Объектом исследований являются композиционные материалы на полимерной основе, обладающие повышенной теплопроводностью и высокими физико-механическими, трибологическими и иными функциональными характеристиками. Цель отчетного этапа состояла в исследованиях порошковых композиционных образцов на основе термопластичных матриц, получении и исследовании блочных образцов композитов на основе термопластов, аналие влияния характеристик наполнителей на физико-механические и теплофизические свойства объемных образцов. Получены порошки нитридов циркония, титана и алюминия, и исследована их морфология, выбраны условия получения порошков методом электрического взрыва проволоки. Изготовлены и аттестованы партии порошков нано- и микронных размеров разной дисперсности. Выполнено комплексное исследование нанокомпозитов на основе водного полиуретанового латекса и оксида графена. Обнаружено влияние размерного эффекта частиц оксида графена на механические свойства композитов. Исследована возможность применения токовых нагревателей и температурных датчиков сопротивления на основе микропроводов для оценки эффективности рассеивания тепла и контроля тепловых режимов в полимерных композиционных диэлектрических материалах. Преимущество разработанной методики заключается в простоте и быстром определении коэффициента теплопроводности при сохранении требуемой точности. Разработаны наполненные графитными материалами композиты на основе полисульфона. Достигнуты значения теплопроводности 7,35 Вт/м·К и электропроводности 52,9 См/см. Выявлена связь между плотностью материала и его теплопроводностью. Установлено, что наиболее высокий уровень свойств достигается с использованием природного графита, Разработаны композитные материалы на основе полиэфирсульфона, наполненного непрерывным углеродным волокном, проведен анализ их теплофизических характеристик. Показана возможность разработки материалов с инвариантной к температуре геометрией на основе таких композитов. Исследована вязкость разрушения полимер-матричных композиционных материалов на основе карбонизованных матриц. Показано, что добавление углеродных волокон в композитный материал не приводит к существенному увеличению трещиностойкости композита. Методом механоактивации получили композиты металлическое стекло Zr65Cu17,5Ni10Al7,5/ПТФЭ, металлический наполнитель модифицировали триэтоксивинилсиланом. Обнаружено значительное увеличение теплопроводности для композитов с силанированным наполнителем относительно композитов с несиланированным наполнителем.