Исследование механического поведения эластомерных нанокомпозитов в условиях двухосного нагружения
DOI:
https://doi.org/10.17072/1993-0550-2023-4-52-59Ключевые слова:
эластомерные нанокомпозиты, детонационные наноалмазы, малослойный нанографен, углеродные нанотрубки, двухосные механические испытания, циклические деформации, упругость, вязкоупругостьАннотация
Проведены двухосные циклические испытания эластомерных композитов, наполненных зернистыми наночастицами (технический углерод и детонационные наноалмазы), нанопластинками (малослойный нанографен) и нановолокнами (многостенные углеродные нанотрубки). Эксперименты проводились на уникальном четырехвекторном испытательном стенде Zwick/Roell с использованием специальных крестообразных образцов веерного типа. Исследования показали, что наибольшее влияние на изменение механических свойств материала в процессе циклического деформирования по взаимно перпендикулярным направлениям оказывают нановолокна (углеродные нанотрубки). Именно они, благодаря своей длине и гибкости, наиболее эффективно участвуют в перестройке микроструктуры, формируя тем самым макроскопическое поведение материала.Библиографические ссылки
Garishin O.K., Shadrin V.V., Svistkov A.L., Sokolov A.K., Stockelhuber W.K. Viscoelastic-plastic properties of natural rubber filled with carbon black and layered clay nanoparticles. Experiment and simulation // Polymer Testing. 2017. Vol. 63. P. 133–140. URL: https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2017.08.002.
Shadrin V.V., Svistkov A.L., Mokhireva K.A., Garishin O.K. Peculiarities of using dumbbell specimens made of elastomeric materials subject to finite deformation in complex loading tests // J. Letters on Materials, 2023 Vol. 13, № 1. P. 56–61. URL: https://doi.org/10.22226/2410-3535-2023-1-56-61.
Shlyannikov V. N., Zakharov A. P. Multiaxial crack growthrate under variable T-stresses // Engineering Fracture Mechanics. 2014. Vol. 123. P. 86–89.
Shlyannikov V. N., Tumanov A. V., Zakharov A .P., Gerasimenko A. A. Surface crack growth subjected to bendings and biaxial tension-compression // Frattura ed Integra Strucurale. 2016. Vol. 35. P. 257–267.
Mokhireva K. A., Svistkov A. L. Solod'ko V. N, Komar L. A., Stockelhuber K. W. Experimental analysis of the effect of carbon nanoparticles with different geometry on the appearance of anisotropy of mechanical properties in elastomeric composites // Polymer Testing. 2017. Vol. 59. P. 46–54. URL: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.10188.
Kraus G. Reinforcement of elastomers by carbon black // Rubber Chemistry and Technology. 1978. Vol. 51, № l. P. 297–321.
Jovanovich V., Smarzija-Jovanovich S., Budinski-Simendich J., Markovich G., Marinović-Cincovich M. Composites based on carbon black re-inforced NBR/EPDM rubber blends // Composites Part B: Engineering. 2013. Vol. 45(1). P. 333–340. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.compsitesb.2012.05.020.
Gao J., He Y., Gong X., Xu J. The role of carbon nanotubes in promoting the properties of carbon black-filled natural rubber/butadiene rubber composites // Results in Physics. 2017. Vol. 7. P. 4352–4358. URL:
http://dx.doi.org/10.1016/j.rinp.2017.09.044
Garishin O. K., Shadrin V. V., Svistkov A. L., Sokolov A. K., Stockelhuber W. K. Viscoelastic-plastic properties of natural rubber filled with carbon black and layered clay nanoparticles Experiment and simulation // Polymer Testing. 2017. Vol. 63. P. 133–140. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2017.08.002.
Negri R. B. P., da Silva A. H. M. F.T., de Sousa A. M. F., da Silva A. L. N., da Rocha E. B. D. Improved mechanical and rheological behavior of nitrile rubber reinforced with multi-walled carbon nanotubes and carbon black dual-filler system // Materials Today Communications. 2021. Vol. 26. P. 101884(1¬10). URL: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101884.
Karami P., Khasraghi S., Hashemi M., Rabiei S., Shojaei A. Polymer/nanodiamond composites – a comprehensive review from synthesis and fabrication to properties and applications // Advances in Colloid and Interface Science. 2019. Vol. 269. P. 122–151. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.cis.2019.04.006.
Voznyakovskii A. P., Neverov-skaya A. Yu., Otvalko Ja. A., Gorelova E. V., Zabelina A. N., Lebedev S. V. Facile synthesis of 2D carbon structures as a filler for polymer composites // Nanosystems: Physics, Chemistry, Mathematics. 2018. Vol. 9, № 1. P. 125–128. URL: https://doi.-org/10.17586/2220-8054-2018-9-1-125-128.
Возняковский А. П., Неверовская А. Ю., Меленевская Е. Ю., Чубарова Е. В., Кутин А. А., Суханова Т. Е. Особенности распределения одностенных углеродных нанотрубок в матрице полистирола // Нанотехнологии: наука и производство. 2018. № 4. P. 64–72. URL: https://elbrary.ru/item.asp?id=37256288.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Олег Константинович Гаришин, Владимир Васильевич Щадрин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Публикация статьи в журнале осуществляется на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
