Э.Р. Жданов1, А.В. Волков2, А.В. Крюков3, К.А. Цветков4

1   ФГБОУ ВО «МИРЭА – Российский технологический университет» (Москва, Россия)

2-4 АО «ЦНИРТИ имени академика А.И. Берга» (Москва, Россия)

1 zhdanov@ufanet.ru; 3 minyyc@yandex.ru

Постановка проблемы. Создание композитов, обладающих не только высокой прочностью, но и свойствами поглощения волн сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, неразрывно связано с новыми разрабатываемыми изделиями и предъявляемыми к ним более жесткими тактико-техническими требованиями. Для успешного внедрения таких композитов в сферу машиностроения необходимо оценивать их напряженно-деформированное состояние на этапе проектирования. Методика пропитки под давлением модифицированным связующим тканей повышенной прочности позволит изготавливать конструкционные изделия авиационной техники, обладающие поглощающим свойством сигналов СВЧ-диапазона.

Цель. Представить методику оптимизации радиопоглощающей способности при высокой механической прочности композитного материала поглотителей электромагнитных волн за счет получения прототипов композиционных радиопоглощающих покрытий, сформированных методом инфузии в вакууме.

Результаты. Разработана методика оптимизации радиопоглощающей способности и механической прочности композитных конструкционных материалов сложной конфигурации при пропитке модифицированным связующим тканей разного плетения. Приведены результаты исследования влияния состава связующего компонента при пропитке стекломата и углеткани методом вакуумной инфузии. Показано, что разработанная методика создания композитного материала с модифицированным связующим на основе радиопоглощающей пасты (поглощающей электромагнитное излучение СВЧ-диапазона) позволяет получить материалы, обладающие одновременно механической прочностью и радиопоглощающей способностью. В ходе испытания физико-механических характеристик полученных образцов из стекловолокна и углеволокна, пропитанных модифицированным связующим, было установлено, что материалы при добавлении поглощающей пасты и образцы, пропитанные обычным эпоксидным связующим, имеют одинаковую прочность на разрыв и изгиб.

Практическая значимость. Предложенная методика может быть использована при создании оптимальных конструкций из композитных тканей, пропитанных модифицированным связующим, благодаря чему уже на начальном этапе производства позволит обеспечить качество готовых деталей и изделий через один технологический переход.

Жданов Э.Р., Волков А.В., Крюков А.В., Цветков К.А. Методика оптимизации радиопоглощающей способности и механической прочности композитных конструкционных материалов // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 9. С. 188-194. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202409-18

1. Горшенев В.Н., Колесов В.В., Фионов А.С., Эрихман Н.С. Многослойные покрытия с изменяемыми электродинамическими характеристиками на основе наполненных полимерных матриц // Журнал радиотехники института радиотехники и электроники имени В.А. Котельникова РАН. 2016. № 11. С. 345–354.
2. Латыпова А.Ф., Калинин Ю.Е. Анализ перспективных радиопоглощающих материалов // Вестник ВГТУ. 2012. № 6. С. 70–76.
3. Иванова В.С., Баланкин А.С., Бунин И.Ж., Оксогоев А.А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука. 1994. 4 с.
4. Маскет М. Течение однородных жидкостей в пористой среде. М.: Гостоптехиздат. 1949. 58 с.
5. Виноградов В.М., Гончаренко В.А., Комаров Г.В. Моделирование в технологии полимерных деталей и изделий // Пластические массы. 2005. № 1. С. 36–39.
6. Mason K.F. Autoclave quality outside the autoclave? // High-Performance Composites. 2006. № 14(2). Р. 44–49.
7. Донецкий К. И., Усачева М. Н., Хрульков А. В. Методы инфузии для изготовления полимерных композиционных материалов (обзор). Ч. 1 // Научно-технический журнал «Труды ВИАМ». 2022. №6 (112). С. 58–67.
8. Lang D. Aerospace structures: current trends // Composites RTM infusion. 2009. Р. 228–242.
9. Нелюб В.А., Гращенков Д.В., Коган Д.И., Соколов И.А. Применение прямых методов формования при производстве крупногабаритных деталей из стеклопластиков // Технологии полимерных и композиционных материалов. Химическая технология. 2012. Т. 13. № 12. С. 735–739.
10. Lazarus P. Resin infusion of marine composites // International SAMPE symposium. 1996. №. 41. P. 1447–1458.