Contribuţii la studiul proprietăţilor mecano-tribologice ale unor compozite polimerice epoxidice

Abstract

Evoluția realizărilor în domeniul materialelor compozite, coincide progresiv, pe termen mediu, cu evoluţia şi dezvoltarea tehnologică. Cercetarea de bază este direcționată către descoperirea relaţiilor dintre proprietăţile care determină funcţionalitatea materialului şi gradul lui de anizotropie. Este important de remarcat că diferite proprietăţi ale materialului compozit sunt determinate de dinamica și structura moleculară iar aceasta ar putea fi extrem de neliniară pentru diferite scări [1], [2], [3], [4], [5], cunoașterea acestora este esenţială dacă vrem ca funcţionalitatea materialelor să fie asigurată pe perioade lungi de timp. Necesitatea determinării aspectelor constitutive (ale formei şi calității suprafeţelor, prezența intruziunilor gazoase, distribuţia armăturii şi/sau aditivului) și a proprietăţilor fizice şi mecanice, are tendința de a standardiza, nu numai metodele de formare dar și metodele de caracterizare şi testare pentru aceste materiale. Subiectul acestei teze se focalizează pe proiectarea, formarea și testarea unor materiale compozite cu matrice epoxidică, aditivată cu diferite pulberi (argilă, amidon, negru de fum, titanat de aluminiu, titanat de litiu, zinc, ferită, pulbere aramidică) și ranforsată cu diferite fibre scurte și țesături (sticlă, carbon, fibre și țesături aramidice). Pentru crearea compozitului a fost necesară determinarea compatibilităților chimice a componentelor (a matricei și a aditivului) cu scopul de a dispersa omogen materialul de umplutură în matricea utilizată. Astfel, o etapă a fost identificarea metodei de dispersie. Au fost testate dispersii mecanice și chimice ale agenților de armare în matricea epoxidică. După testarea și identificarea proprietăților, a fost investigată ordinea de aditivare în matricea bi-componentă. Datorită incompatibilității unor materiale de umplutură cu matricea (aglomerări, sedimentări etc.) s-a apelat la componente cu bune proprietăți de dispersie. Prin urmare, s-a recurs la identificarea cantităţii maxime de component – dispersant, ce poate fi aditivată într-un volum de răşină epoxidică fără ca proprietăţile răşinii să se modifice semnificativ.