«Выявление и описание структуры и термофизических свойств новых комбинированных аэро-гель-арамидных материалов в зависимости от плотности арамидных компонентов и структурного типа исходных материалов»

Объектом исследования являются аэрогельные и арамидные волокнистые материалы, их структура и теплофизические свойства. Целью научно-исследовательской работы является получение описания структуры и термофизических свойств новых комбинированных аэрогель-арамидных материалов в зависимости от плотности арамидных компонентов и структурного типа исходных материалов на основе комплексных исследований. Методология проведения работы включает этапы: обоснование и разработка методологических подходов к получению и формализации описаний структуры комбинированных волокнистых материалов; обоснование и разработка методологических подходов к получению и формализации описаний термофизических свойств комбинированных волокнистых материалов; исследование и разработка описания структуры новых комбинированных аэрогель-арамидных материалов; исследование и разработка описания термофизических свойств новых комбинированных аэрогель-арамидных материалов в зависимости от плотности арамидных компонентов и структурного типа исходных материалов.. Для решения такого рода задач основу обеспечивают методы инженерного проектирования одежды, методы автоматизированного проектирования одежды, методы текстильного материаловедения, методы системного анализа. В результате проведенных исследований: -разработан структурированный принцип встречного взаимодействия потоков тепломассообмена в системе оболочки теплозащитной одежды в условиях динамически нерационального состояния человека в условиях холода, реализованный в соответствующей логической схеме; - обоснованы параметры, определяющие структуру комбинированных аэрогель-арамидных утепляющих волокнистых материалов, к которым отнесены состав волокон аэрогель-арамидной композиции ; тип волокнистой структуры по связности элементарных частиц в аэрогель-арамидной композиции; объемная плотность аэрогель-арамидной композиции; объемная пористость аэрогель-арамидной композиции; диаметр волокна для каждого компонента аэрогель-арамидной композиции; извитость волокон для компонент аэрогель-арамидной композиции. Разработана лоогическая схема формирования термофизических свойств комбинированных материалов с учетом компонент разнородной природы волокон и их свойств. Обоснованы параметры, определяющие термофизические свойства комбинированных аэрогель-арамидных утепляющих волокнистых материалов, к которым отнесен первичный – теплопроводность, а также сопутствующие (плотность, теплоемкость). Исследованы, описаны и представлены: объемные структуры изучаемых волокнистых материалов на микроуровне; структурные элементы аэрогельного компонента комбинированного волокнистого материала; геометрические формы элементарных волокон аэрогельной матрицы в обосновании извитости; установлены и описаны параметры диаметра элементарных волокон в аэрогельной матрице. Определены геометрические характеристики арамидных волокон (извитость оказалась неявная, приближенная к нулю). Разработаны 3d модели компонент комбинированного волокнистого материала из аэрогельной и арамидной волокнистой структуры. Таким образом, получены основные результаты исследования: - описаны структуры новых комбинированных аэрогель-арамидных материалов; - описаны термофизические свойства новых комбинированных аэрогель-арамидных материалов в зависимости от плотности арамидных компонентов и структурного типа исходных материалов. Новизна темы заключается в выявлении и описании теоретических зависи-мостей, определяющих структуру и термофизические свойства новых комбинированных аэрогель-арамидных материалов в зависимости от плотности арамидных компонентов и структурного типа исходных материалов. Полученные данные повысят эффективность одежды для защиты от холода. Полученные результаты позволяют содействовать решению проблемы функционального соответствия теплозащитной одежды вредным и опасным факторам производственной среды при одновременном обеспечении теплозащитных и эксплуатационных критериев общего пакета оболочки швейных изделий.