Специальные полимерные композиционные материалы (1760,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

Стр.8

Стр.9

Михайлин Ю.А. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Санкт-Петербург, 2009

Стр.3

УДК 66.022 ББК 35.719 М49 М69 Михайлин Ю.А. Специальные полимерные композиционные материалы. — СПб.: Научные основы и технологии, 2008. — 660 стр., ил. ISBN 978-5-91703-011-1 В книге приведена информация о принципах создания, составах, структуре, свойствах, ассортименте некоторых типов полимерных композиционных материалов (ПКМ) функционального (специального) назначения: интеллектуальных ПКМ, радиоэкранирующих и радиопоглощающих ПКМ (магнитодиэлектрических, токопроводящих материалов технологии Stealth), полимерных материалов для защиты от высокоскоростного инденторного воздействия (броневые материалы и конструкции), теплозащитных (абляционных) полимерных материалах, полимерных наноматериалах. Книга адресована специалистам полимерных предприятий: материаловедам, технологам, конструкторам, исследователям, связанным с разработкой, совершенствованием и переработкой полимерных материалов специального назначения. УДК 66.022 ББК 35.719 Издание осуществлено при поддержке ООО «Пластинфо.ру» Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав. ISBN 978-5-91703-011-1 © Михайлин Ю.А. 2009 © Изд-во «Научные основы и технологии», 2009

Стр.4

Содержание Введение 11 1. Интеллектуальные полимерные материалы (ИПМ) 1.1. Принципы создания и типы ИПМ 1.2. Материалы и технологии изготовления микрокомпонентов ИПМ 1.2.1. Материалы и технологии микросенсорики 1.2.2. Материалы и технологии волоконной оптики 1.2.3. Материалы и технологии микроэлектроники и микропроцессорной техники 1.2.4. Материалы и технологии микромеханики 1.2.4.1. Актюаторы с использованием металлов с «памятью» формы 1.2.4.2. Актюаторы на основе пьезокерамики 1.2.4.3. Технологии изготовления изделий микромеханики 1.3. Материалы и технологии изготовления компонентов ИПМ молекулярного уровня (нанокомпонентов ИПМ) 1.3.1. Полимеры для производства нанокомпонентов ИПМ 19 21 23 24 34 46 49 51 53 55 61 61 1.3.1.1. Электропроводящие полимеры с «внутренней» (собственной) электропроводимостью 61 1.3.1.2. Пьезоэлектрические (электроактивные) полимеры 1.3.1.3. Жидкокристаллические полимеры 1.3.1.4. Дендримеры 1.4. Тенденции развития и совершенствования компонентов ИПМ и технологий их производства 85 94 Наноэлектроника 119 Наносенсорика Наномеханика Нанобионика 111 113 142 142 143 1.5. Интеллектуальные полимерные композиционные материалы (ИПКМ) 144 1.6. Применение компонентов ИМ 151 Литература 161 2. Радиоэкранирующие и радиопоглощающие полимерные материалы 167 2.1. Теоретические представления о принципах создания магнитодиэлектрических и токопроводящих (экранирующих и поглощающих электромагнитную энергию) полимерных материалов 2.1.1. Характеристики электромагнитного поля 168 168

Стр.5

6 2.1.2. Поведение материалов в электрическом поле Содержание 170 Электрическая прочность (ЕПР) 173 Удельное объемное электрическое сопротивление (ρv) 174 Удельное поверхностное электрическое сопротивление (ρs) 174 Диэлектрическая проницаемость (ε) 174 Тангенс угла диэлектрических потерь (tg δε) 176 2.1.3. Поведение материалов в магнитном поле 2.1.4. Электрофизические параметры, обеспечивающие экранирующие и поглощающие свойства материалам, взаимодействующим с электромагнитной энергией радиодиапазона 2.1.4.1. Магнитодиэлектрики 2.2. Компоненты и составы материалов, экранирующих и поглощающих электромагнитную энергию 2.2.1. Полимеры и полимерные материалы 2.2.1.1. Физическое состояние и диэлектрические свойства полимеров 2.2.1.2. Зависимость диэлектрических свойств от строения полимеров 2.2.1.3. Зависимость диэлектрических свойств от внешних факторов 2.2.1.4. Диэлектрические свойства полимерных связующих и пластиков, используемых в качестве компонентов магнитодиэлектриков 2.2.2. Электропроводящие полимеры 2.2.3. Углеродные материалы 2.2.3.1. Углеродные и графитизированные волокна (УВ) 2.2.3.2. Сажи 2.2.3.3. Углеволокнистые материалы 2.2.4. Материалы с особыми магнитными свойствами 2.2.4.1. Низкочастотные магнитомягкие материалы 2.2.4.2. Высокочастотные магнитомягкие материалы. Ферриты 2.2.5. Аморфные металлы (металлические стекла) 2.3. Радиоэкранирующие материалы, покрытия и конструкции 2.4. Радиопоглощающие материалы, покрытия и конструкции 2.4.1. Радиоэкранирующие радиопоглощающие материалы, покрытия и конструкции 2.4.2. Материалы для создания радиопоглощающих элементов в волноводах и коаксиальных линиях 2.4.3. Радиопоглощающие материалы, покрытия и конструкции безэховых камер 2.4.4. Принципы и способы уменьшения радиолокационной заметности (УРЗ) объектов. Технология Stealth 2.4.4.1. Характеристики радиолокационных систем заметности (РЛЗ) 178 187 191 2.1.4.2. Типы экранирующих и поглощающих электромагнитную энергию материалов. Узкодиапазонные и широкодиапазонные магнитодиэлектрики 193 201 202 202 203 208 209 241 242 243 244 250 260 262 276 290 303 321 322 333 336 357 358 2.4.4.2. Эффективная поверхность рассеяния (ЭПР, σц) 365 2.4.4.3. Концепции технологии Stealth. Методы снижения радиолокационной 371

Стр.6

Содержание 2.4.4.4. Материалы, покрытия и конструкции, уменьшающие радиолокационную заметность (УРЗ) объектов 3. Полимерные материалы для защиты от высокоскоростного инденторного воздействия (броневые материалы и конструкции) 3.1. Критерии оценки защитных свойств материалов при высокоскоростном динамическом нагружении 3.2. Полимерные текстильные (тканые) броневыематериалы 3.3. Полимерные композиционные броневые материалы 3.4. Комбинированные (супергибридные) полимер-металлические и полимер-керамические броневые материалы и конструкции 3.4.1. Полимер-металлическая броня 3.4.2. Полимер-керамическая броня 4.1. Механические свойства сотовых конструкций 4.2. Материалы сотовых конструкций 7 382 Литература 441 447 447 450 456 3.3.1. Броневые материалы на основе ВПКМ с полиарамидными волокнами 457 3.3.2. Броневые материалы на основе ВПКМ с волокнами из СВМПЭ 458 462 463 465 Литература 471 4. Сотовые материалы и конструкции 473 477 481 4.2.1. Материалы, используемые в качестве оболочек сотовых конструкций 482 4.2.2. Материалы для заполнителей сотовых конструкций 4.3. Технология изготовления сотовых заполнителей 4.3.1. Сотовые заполнители из металлической фольги 4.3.2. Сотопласты 484 485 485 485 4.3.3. Сотовые материалы и конструкции с заполнителями на основе бумаги из ароматических полиамидов (ПСП, Nomex) 492 4.3.3.1. Полимерная бумага (фенилоновая, БФСК, Nomex) 492 4.3.3.2. Сотопласты ПСП, Nomex 4.4. Технология изготовления сотовых конструкций (СК) 4.5. Эксплуатационные свойства сотовых заполнителей и конструкций (панелей) с сотовыми заполнителями 4.5.1. Сотовые заполнители Металлические соты Стеклосотопласты Углеродные соты 4.6. Применение сотовых материалов в современной технике 5.1. Условия эксплуатации «горячих» конструкций 5.2. Системы и способы тепловой защиты 499 501 506 507 509 509 512 Полимерные сотопласты (ПСП, Nomex) 512 4.5.2. Сотовые панели 523 526 Литература 540 5. Теплозащитные полимерные материалы (ТЗМ) 545 546 556

Стр.7

8 5.3. Абляция. Критерии эффективности абляционных ТЗМ 5.4. Типы полимерных абляционных теплозащитных материалов 5.4.1. Сублимирующиеся ТЗМ 5.4.1.1. Низкотемпературные низкоэнтальпийные сублимирующиеся полимерные ТЗМ Содержание 571 583 584 5.4.1.2. Высокотемпературные высокоэнтальпийные сублимирующиеся ТЗМ 587 5.4.2. Теплозащитные материалы, аблирующие через стадию плавления 625 Литература 628 Приложение 1.Характеристики пьезокерамических материалов Литература 633 Приложение 2. Магнитодиэлектрики (дефиниции) Литература 637 3.1. Методика определения удельного объемного электрического сопротивления полимеров Образцы для испытаний Приложение 3.Методики определения диэлектрических свойств Испытательная аппаратура Проведение эксперимента Обработка результатов 3.2. Методика определения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости при частотах от 50 до 108 Гц Образцы для испытаний Испытательная аппаратура Проведение эксперимента 3.3. Определение диэлектрической проницаемости ε, тангенса угла диэлектрических потерь tg δε и проводимости γ методом волноводных линий 3.4. Определение ε′, ε″ и γ методом «тонкого стержня» 3.5. Измерение контактных сопротивлений в системе электропроводный полимерный материал–металл 4.1. Магнитная проницаемость (µ, баллистический метод) Приложение 4.Методики определения магнитных свойств 4.2. Магнитная восприимчивость (метод магнитных весов) 4.3. Индукция насыщения. Метод вибрационного магнитометра 4.4. Комплексная магнитная проницаемость в переменном магнитном поле (метод одного витка) 642 644 645 647 647 648 649 Литература 651 5.1. Коэффициент отражения R магнитодиэлектриков 5.1.1. Метод замещения в свободном пространстве 650 652 652 584 595 5.4.3. Теплозащитные материалы, аблирующие по смешанному механизму 597 5.5. Взаимосвязь состава и структуры ТЗМ с их абляционными свойствами 615 5.6. Применение ТЗМ 631 634 638 638 638 639 640 640 640 640 641 641

Стр.8

Содержание 9 Приложение 5.Радиотехнические характеристики магнитодиэлектриков 652 5.1.2. Метод замещения в волноводных линиях 5.2. Экспериментальное исследование ЭПР целей (σЦ) 654 Система с непрерывным излучением Импульсная система Допплеровские измерительные системы 653 655 656 657

Стр.9