С точки зрения реологиисостав полимерного связующего на этапе разработки основывается на выборе вязкости при различных температурах и продолжительности термического воздействия. Для определения вязкости полимерного связующего в основном используют реологические методы испытаний, которые реализуются с применением реологического оборудования различных марок и с разной конфигурацией измерительных систем. Показаны практическое использование реологического оборудования различных марок при контрольном анализе, возможности ротационной и осцилляционной реометрии для определения режимов отверждения связующего в препрегах.

Представлены результаты измерений микротвердости в поперечном сечении образцов отвержденных связующих расплавного типа (составы I–VII), рассчитаны коэффициенты объемной анизотропии и изучена корреляционная зависимость между микротвердостью полимерной матрицы и силой сопротивления царапанию индентором. Проведен сравнительный анализ изменений микротвердости в высотном направлении образцов и склерограмм, полученных с помощью лабораторного скретч-тестера СТ-01. Для клеевого расплавного связующего пониженной горючести (состав VII) выбран оптимальный двухступенчатый режим отверждения и определена степень конверсии полимера.

Рассмотрены различные подходы отечественных разработчиков авиационной техники к формированию требований для проектирования и производства панелей пола салона и багажно-грузового отсека из полимерных композиционных материалов. Проанализированы требования, предъявляемые к панелям пола и багажно-грузового отсека современных отечественных самолетов МС-21-300, SSJ-NEW, Ил-114-300, Ту-214 и др. с учетом мирового опыта. Рассмотрены проблемы унификации технических требований и возможности применения отечественных разработок в конструкции различных типов воздушных судов.

Приведены результаты исследования характеристик и микроструктуры образцов полимерного синтактного заполнителя холодного отверждения марки ВПЗ-25. По результатам испытаний образцов выполнены сравнительный анализ характеристик заполнителя ВПЗ-25 с характеристиками зарубежного аналога полимерного заполнителя холодного отверждения, а также отработка технологии заполнения сотовых панелей полимерным заполнителем ВПЗ-25. Выбраны оптимальные режимы отверждения.

Приводятся особенности и закономерности технологии получения высокотермостойкого малоусадочного карбида кремния в результате формирования в пористой структуре материала зон с различной теплопроводностью, а также за счет повышения прочности, устойчивости к окислению при температурах до 1600 °С и предотвращения восстановления SiO₂ карбидом кремния при высоких температурах.

Приведены зависимости плотности, линейной усадки и количества связки при формовании предварительно спеченных образцов керамики от удельной поверхности порошков карбида кремния. Показано влияние плотности предварительно спеченной керамики на прочность образцов при температурах 20, 1400 и 1500 °С. Приведены данные по влиянию пропитки кремнийорганическим соединением и высокотемпературной обработки образцов керамики в среде азота и на воздухе на повышение прочностных характеристик и стойкости керамики к окислению.

Исследованы материалы систем Fe–Ni–Al–Co и Pr–Nd–Dy–Fe–Co–B. Проведены спекание и последующая термическая обработка в виде высокотемпературного отжига, охлаждения в магнитном поле и ступенчатого отжига. Исследовано влияние термической обработки на магнитные свойства образцов. Определена величина температурного коэффициента индукции. Показано, что данные спеченные материалы по этой величине аналогичны магнитам ЮНДК. Выявлено отрицательное влияние примеси неодима на термостабильность материала. Для повышения температурной стабильности необходимо повысить содержание кобальта.

Полимерные композиционные материалы все более активно используются при изготовлении средств реабилитации инвалидов, в частности протезов и ортезов, в том числе с применением препрегов, перерабатываемых методом вакуумного формования. Потребность в материалах в этой отрасли увеличивается. В основном с этой целью используются материалы зарубежного производства, и импортозамещение становится все более актуальным. В НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ разработана серия материалов, которые можно использовать для изготовления средств реабилитации инвалидов.

Рассмотрены этапы развития трещины в структуре полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе углеродных армирующих наполнителей при приложении ударных нагрузок. Процесс разрушения представляет собой последовательность событий, в которой скорость образования и закрепления дефектов зависит от фундаментальных постоянных материала. Механизмы образования повреждений ПКМ с различными схемами армирования в значительной степени различаются. Показаны характерные типы разрушения. Обоснована практическая необходимость выявления среди прочих факторов, влияющих на ударную стойкость углепластика, воздействия окружающей среды.

Показано влияние факторов умеренно теплого и очень холодного климата на физико-механические свойства базальтопластиковой арматуры. Температура стеклования после 10 лет экспозиции в очень холодном климате уменьшается на 1 °С, а в умеренно теплом климате – на 3–6 °С в сравнении с исходным состоянием. Экстремальные климатические условия оказывают более агрессивное воздействие на композиционную арматуру с увеличением диаметра от 6 до 8 мм, чем условия Геленджика, в силу возрастания упругих напряжений в объеме материала. Наблюдается значительное снижение прочности при растяжении (на 15,4 %) и сжатии (на 14,9 %) в условиях Якутска после экспозиции на открытой площадке в течение 10 лет.

Для волокна исследованы геометрические параметры сечения, кристаллическая структура, массовая доля аппрета, линейная плотность и плотность, геометрические параметры сечения микропластика, прочность и модуль упругости при растяжении, удлинение при разрыве в микропластике.Для углепластика определены предел прочности и модуль упругости при растяжении и изгибе, прочность при сжатии, пределы прочности при сдвиге в плоскости листа и межслойном сдвиге, прочность криволинейной балки, трансверсальная прочность, остаточная прочность при сжатии после удара, удельная работа расслоения в условиях отрыва и сдвига, исследована микроструктура углепластиков.

Исследовано влияние состава порошковой смеси и режимов термообработки на формирование термодиффузионных алюминий-цинковых покрытий. Установлено, что при температуре формирования 450 °С покрытия имеют внешний слой на основе алюминия. При температуре 380 °С заметной дифференциации слоев в покрытии не наблюдается, содержание алюминия в цинковой матрице составляет 10 %. Явного влияния состава смеси и режима термообработки на плотность тока и потенциал коррозии не установлено. В среде 3%-ного раствора NaCl плотность тока и потенциал коррозии составляют 10^–6 А/см² и 0,9 В соответственно.

Вопросы повышения точности визуального контроля коррозии являются актуальными и не решены до настоящего времени. Разработаны основные подходы к количественной оценке коррозионных поражений металла под лакокрасочным покрытием. Подходы, предусматривающие фотосъемку с разрешением более 30 мегапикселей и обучение программы на образцах без проявления и с проявлением очагов коррозии с использованием современных технологий компьютерного зрения, нейросетевых архитектур и методов обработки изображений, позволят автоматизировать и повысить точность количественной оценки повреждений лакокрасочных покрытий.

На примере лабораторных образцов проверена модель развития повреждений, сочетающая оценку долговечности стадии их зарождения и распространения. Критерий малоцикловой усталости на основе энергетического критерия определяет долговечность первой стадии кинетической диаграммы. Выбор начальной длины трещины для расчета второй стадии определяется началом линейного участка кинетической диаграммы. Для вычисления остаточной долговечности необходимо иметь кривую зависимости коэффициента интенсивности напряжений от длины трещины для геометрической формы изделия, вида нагружения и формы трещины. Ошибка прогнозирования долговечности по предложенной модели составила 20 %.

Рассмотрен усовершенствованный метод определения прочности адгезионной связи углеродных волокон с эпоксидной матрицей вытягиванием из «узла». С помощью данного метода испытания можно определять адгезионную прочность на образцах из волокон в виде жгутов и контролировать давление при формировании адгезионного контакта. Методом вытягивания из «узла» определена адгезионная прочность двух марок отечественных углеродных волокон с эпоксидным связующим. Зона адгезионного разрушения исследована с помощью оптического микроскопа.