Данная работа посвящена экспериментальному исследованию нелинейных модулей упругости образцов нанокомпозитов изготовленных на основе полимеров. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Создание экспериментальной установки для измерения нелинейных модулей упругости. 2. Проведение измерений при исследовании нескольких образцов чистого полистирола и полистирола с добавлением нановключений. 3. Разработка программы и ее применение для обработки экспериментальных данных и вычисления модулей упругости третьего порядка в исследованных образцах. 4. Анализ полученных данных и выводы относительно наличия или отсутствия влияния наночастиц на упругие свойства полимера. Эксперимент проводился с использованием 5 образцов, 2 образца являлись чистым полимером и 3 образца полимером с добавлениемнановключений. Для вычисления нелинейных модулей упругости через образец, находящийся под статическим давлением, пропускался акустический сигнал. На основе полученного сигнала строилась зависимость скорости звукового сигнала, проходящего через образец, от давления. В ходе анализа полученных зависимостей вычислялись нелинейные модули упругости и коэффициенты нелинейности. На основе полученных результатов делался вывод об упругих свойствах образцов и влиянии нановключений на свойства нанокомпозита.

This work is devoted to the experimental study of nonlinear elastic moduli of samples of nanocomposites based on polymers. Tasks that were solved during the study: 1. Creation of an experimental setup for measuring nonlinear elastic moduli. 2. Carrying out measurements in the study of several samples of pure polystyrene and polystyrene with the addition of nanoinclusions. 3. Development of the program and its application for processing experimental data and calculating the third-order elastic moduli in the studied samples. 4. Analysis of the obtained data and conclusions regarding the presence or absence of the effect of nanoparticles on the elastic properties of the polymer.The experiment was carried out using 5 samples, 2 samples were pure polymer and 3 samples were polymer with the addition of nanoinclusions. To calculate the nonlinear elastic moduli, an acoustic signal was passed through the sample under static pressure. The obtained signal was used to plot the pressure dependence of the speed of the soundsignal passing through the sample. In the course of the analysis of the obtained dependences, nonlinear elastic moduli and nonlinearity coefficients were calculated. Based on the results obtained, a conclusion was drawn about the elastic properties of thesamples and the effect of nanoinclusions on the properties of the nanocomposite.

• РЕФЕРАТ
  • ВВЕДЕНИЕ
  • ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
  • 1.1 История использования композитных материалов
  • История синтетических материалов берет свое начало с 1833 года, именно в это время Браконнт впервые получил нитроцеллюлозу. Полимерная промышленность получила мощное развитие в 30-е годы прошлого века, в то время началось производство некоторых полиме...
  • 1.2 Современное состояние исследований
  • 1.2.1. Композиты на основе полимеров
  • 1.2.2. Полимерные нанокомпозиты
  • 1.2.3. Методы получения полимерных нанокомпозитов
  • 1.3. Механические свойства композитных материалов
  • 1.3.1. Основные упругие характеристики материалов
  • 1.3.2. Методы определения механических характеристик нанокомпозитов
  • 1.3.3. Методы определения нелинейных модулей упругости материалов
  • ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ НАНОКОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
  • 2.1 Цель и задачи работы
  • 2.2 Методология эксперимента
  • 2.3 Определение нелинейных модулей упругости образцов нанокомпозитов
  • ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
  • 3.1 Определение модулей упругости 2-го порядка образцов.
  • 3.2 Исследование образцов чистого полистирола.
  • 3.3. Исследование образцов нанокомпозитов.
  • 3.4. Обсуждение полученных результатов
  • ЗАКЛЮЧЕНИЕ
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ