| Название НИОКТР |
Разработка фундаментальных основ технологии пултрузии и улучшения свойств непрерывно армированных термопластичных композиционных материалов
|
| Аннотация |
Пултрузия является эффективным способом производства конструкционных профилей из полимерных композиционных материалов (ПКМ), при котором предварительно пропитанный полимером непрерывный армирующий наполнитель протягивается через обогреваемую фильеру, осуществляя формообразование профиля. При этом в качестве полимера могут быть применены термопластичные или термореактивные смолы. По сравнению с термореактивными ПКМ термопластичные ПКМ (ТПКМ) обладают более высокой ударной вязкостью, быстрее изготавливаются, могут быть соединены сваркой, оказывают меньшее воздействие на окружающую среду и могут быть вторично переработаны. Основной проблемой при производстве ТПКМ является необходимость обеспечения равномерной пропитки армирующих волокон матрицей, так как вязкость термопластичных полимеров отличается от вязкости термореактивных полимеров на 2-3 порядка. Неравномерность пропитки приводить к возникновению технологических дефектов и уменьшению механических свойств.
Актуальным является решение научной проблемы получения конструкционных профилей из ТПКМ методом пултрузии. Решение этой проблемы требует в свою очередь разработку методов математического моделирования теплопередачи, пропитки, напряженно-деформированного состояния в материале во время технологического процесса, что позволит за срок выполнения проекта спроектировать и изготовить опытную технологическую установку и изготовить образцы профилей для проведения механических испытаний. Также требуется разработать методы улучшение механических свойств пултрузионных ТПКМ за счет модификации поверхности волокна и термопластичных смол наночастицами. Наконец, необходимо изучить долговечность изготовленных профилей, чтобы понять влияние дефектов, обработки волокон и модификации смолы в сочетании с действием различных сред и условиями нагрузки.
Ввиду разнообразия и специфики применяемых методов при проектировании пултрузионного процесса ТПКМ и механических испытаний материалов решение рассматриваемой научной проблемы требует объединения усилий различных исследовательских групп, специализирующихся на пултрузии ПКМ, моделировании технологий изготовления ПКМ, многомасштабном моделировании механического поведения ПКМ, модификации поверхности волокон и полимеров, проведении длительных механических испытаний ПКМ.
Научная новизна рассматриваемой проблемы заключается в создании методов по проектированию и оптимизации технологических режимов изготовления конструкционных профилей из ТПКМ, улучшению свойств за счет обработки волокон и модификации смолы, и прогноза их механического поведения при эксплуатации в высоконагруженных конструкциях при воздействии различных сред.
На основании разработанных экспериментальных и теоретических методов будет разработана технология изготовления современных термопластичных углепластиков на основе полиамида. Также будут разработаны методы обработки углеродного волокна наночастицами и модификации смолы для обеспечения высоких эксплуатационных характеристик разработанных профилей. Это позволит значительно расширить применения ТПКМ в силовых конструкциях в различных областях: транспортные средства и авиастроение, аэрокосмическая промышленность и гражданское строительство, энергетические системы, восстановление разрушенных конструкций, нефтегазовая промышленность.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-01-01
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-49-00089
|
| Дата контракта |
2024-12-26
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
678.5.046
|
| Количество просмотров |
4
|
| Руководитель работы |
Сафонов Александр Александрович
|
| Руководитель организации |
Романова Дарья Александровна
|
| Исполнитель |
АВТОНОМНАЯ НЕКОММЕРЧЕСКАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СКОЛКОВСКИЙ ИНСТИТУТ НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-06-19 14:00:10 UTC, 2025-06-19 14:00:10 UTC
|
| ОКПД |
Нет
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
машинное обучение; прочность; волокна; пористость; консолидация; пултрузия; полимерные композиционные материалы (ПКМ); термопласты,; технологические дефекты; расслоение
|
| Соисполнители |
Харбинский политехнический университет
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
Транспортные и космические системы
|
| Критические технологии |
Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения
|
| Рубрикатор |
61.61.29 - Усиленные пластмассы, композиционные и наполненные материалы
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Композитные материалы (включая ламинаты, армированные пластмассы, металлокерамику, комбинированные ткани из натуральных и синтетических волокон; наполненные композиты)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
