Старение полимерных композиционных материалов в условиях экстремально холодного климата

Abstract

Представлен обзор исследований воздействия температуры, влаги, солнечной радиации и других агрессивных факторов внешней среды на свойства полимерных композиционных материалов для обоснования механизма их старения в условиях экстремально холодного климата. Показано, что в композитах развиваются внутренние напряжения, вызванные неодинаковым термическим расширением армирующих волокон и полимерных матриц. Эти внутренние напряжения вызывают появление микротрещин, их слияние и формирование макроповреждений в объеме связующего или на границе с волокнами. Стеклопластики, углепластики и другие армированные материалы, экспонируемые в открытых климатических условиях, могут накапливать в порах и капиллярах воду, способную превращаться в твердую фазу при температурах ниже 0 оС и усиливать внутренние напряжения. Под воздействием УФ компоненты солнечной радиации даже в холодном климате поверхность материалов подвергается деструкции и микрорастрескиванию, увеличивая число источников внутренних напряжений. Под воздействием сезонных и суточных термоциклов механические свойства композиционных материалов ухудшаются.

Keywords

• полимерные композиционные материалы
• термоциклы
• внутренние напряжения
• микротрещины
• деструкция
• вода
• замерзание
• плавление
• прочность