Комплексное исследование вязкоупругопластических свойств нанокомпозитов с повышенной износостойкостью на основе Фторопласта-4. Часть 1

Приведены описание технологии изготовления композитов с повышенной износостойкостью на основе фторопласта-4 (ПТФЭ), полученных введением в качестве наполнителей механоактивированных слоистых силикатов (каолинит, серпентин, бентонит) и шпинели магния, основные результаты по исследованию износостойкости, структуры и химического состава поверхности трения методами электронной микроскопии и ИК-спектроскопии, и данные механических испытаний: семейства кривых растяжения с разными скоростями до разрушения, кривых нагружения и разгрузки с разными скоростями и кривых ползучести и восстановления для разных уровней напряжения, полученные в испытаниях ПТФЭ и шести композитов, дисперсно-наполненных серпентином и шпинелью магния с массовой долей от 1 до 5%.
В первой части статьи описаны цели и система программ квазистатических испытаний полимеров и композитов для всестороннего изучения их вязкоупругопластических свойств (совокупности всех наблюдаемых в испытаниях эффектов), возможности их описания с помощью нескольких физически нелинейных определяющих соотношений вязкоупругопластичности (одно из которых учитывает взаимное влияние эволюции структуры и процесса деформирования) и методология анализа данных испытаний и выбора адекватных определяющих соотношений для их моделирования. В частности, рассмотрены признаки физической нелинейности поведения материалов, т. е. индикаторы неприменимости линейного интегрального соотношения вязкоупругости Больцмана-Вольтерры, которые можно обнаружить в испытаниях по разным программам нагружения, способы очертить диапазон линейности поведения вязкоупругого материала. Описаны испытания для предварительной диагностики типа поведения материала, если характеризовать его категориями упругий, вязкоупругий, вязкопластичный, упруговязкопластичный, и методология выбора адекватной модели для описания поведения конкретного материала. Во второй части статьи проведен первичный анализ выраженности наследственных свойств материалов, в частности скоростной чувствительности, способности к течению при постоянном напряжении, ползучести и восстановлению после разгрузки, и влияния на них состава, состояния и доли наполнителей.