Page 41 - 07

властивостей матеріалів. Крім того, встановлено, що залишкові напруження зі
збільшенням вмісту частинок спочатку зростають з s rs = 0,8 МРа (коли q = 5 m.p.)
до s rs = 2,1 МРа (для КМ з q = 15 m.p.), а потім зменшуються до s rs = 1,6…1,7 МРа
(для КМ з q = 20…80 m.p.). На основі отриманих результатів можна стверджува-
ти, що критичний вміст ЗС у композиті становить q = 40…50 МРа. При цьому ха-
рактерним для КМ з частинками ЗС за оптимального вмісту є не лише високі по-
казники адгезійних характеристик, але й незначні залишкові напруження.

Рис. 1. Залежність адгезійної міцності за відриву (s а ) (a) і зсуву (t) (b),
залишкових напружень (s rs ) (c) та модуля пружності за згину (Е) (d)
від вмісту наповнювача (q): 1 – КбШ; 2 – КС; 3 – ЗС.
Fig. 1. Dependence of adhesion strength under tear (s а ) (a) and shear (t) (b),
residual stresses (s rs ) (c) and modulus of elasticity in bending (E) (d) on filler content (q):
1 – carbide blend; 2 – sulfur colloid; 3 – iron oxide.
Підсумовуючи результати експериментальних досліджень, можна стверджу-
вати, що під час формування адгезійного шару захисних покривів доцільно вво-
дити незалежно два види наповнювачів: частинки КбШ за вмісту q = 15…20 m.p.
або частинки ЗС за вмісту q = 40…50 m.p. Тоді отримують матеріали з майже од-
наковими підвищеними показниками адгезійної міцності і незначними залишко-
вими напруженнями. При цьому зауважимо, що отримані результати свідчать
про суттєвий вплив фізичної природи і топології частинок наповнювача на фор-
мування епоксикомпозитних покривів. Ретельний аналіз результатів дослідження
вказує на кореляцію адгезійної міцності і залишкових напружень залежно від
вмісту та природи наповнювача у КМ.
На другому етапі досліджували вплив фізичної природи наповнювачів і їх-
ньої кількості на когезійні властивості КМ, які визначають їх фізико-механічні та
теплофізичні характеристики. Експериментально встановили, що максимальними
показниками модуля пружності за згину характеризуються КМ, наповнені ЗС
(рис. 1d). Показано, що збільшення кількості ЗС у епоксидному олігомері призво-
дить до монотонного зростання модуля пружності КМ і за вмісту наповнювача
q = 40…50 m.p. отримали максимальне підвищення показників з Е = 2,8 GРа (для
епоксидної матриці) до 4,6…4,8 GРа. Подальше збільшення кількості частинок до
q = 80 m.p. зумовлює зменшення Е за згину до 4,5 GРа. Порівняльний аналіз за-
лежності руйнівного напруження від вмісту наповнювачів за згину показує, що

47