Ключевое слово: «климатическое старение»

Приведена метод количественного анализа фрактограмм поверхностей разрушения эпоксидного полимера на основе смолы ЭД-20 после механических испытаний на растяжение, включающая определение светлоты поверхности и сканирования рельефа методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Получены новые сведения о механизме климатического старения эпоксидных полимеров. Обнаружено увеличение площади шероховатой зоны на фрактограммах разрушения образцов, связанное с уменьшением предела прочности при растяжении, по мере увеличения продолжительности климатического воздействия.

Проведен анализ исходных и состаренных в условиях нахождения в таежных местах Центральной Якутии образцов посуды из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Проведены испытания на разрыв образцов в продольном и поперечных направлениях. Оценена долговечность ПЭТ в естественных условиях холодного климата.

Изучено влияние влаги и низкой температуры, характерной для экстремально холодного климата Якутска, на механические свойства углепластиков авиационного назначения. Показано, что действие низкой температуры положительно влияет на прочность и усталость углепластиков. Циклы «влагонасыщение–замораживание» формируют повреждения, снижающие усталостную долговечность углепластиков, особенно при больших амплитудах нагружения.

В развитие фундаментальных представлений инженерной климатологии рассмотрен вариант расчета климатограмм Якутска, учитывающий перегревы поверхности образцов полимерных материалов при их экспонировании в открытых климатических условиях. Показано, что перегревы поверхности образцов уменьшают относительную влажность воздуха вблизи тестируемого материала и существенно влияют на интегральные сочетания температуры и влажности при натурной экспозиции исследуемого полимерного материала. Предложенный поход предназначен для количественной оценки эффектов старения и достоверного моделирования свойств полимерных образцов.

Представлен обзор многолетних исследований долговечности базальтопластиков, эксплуатируемых в условиях холодного климата. Обоснована необходимость комплексного анализа на микро-, мезо- и макроуровнях. Показаны ключевые механизмы деградации эпоксидной матрицы в составе композита: влаго- и термодиффузионные процессы, УФ-облучение, биологическое воздействие и развитие внутренних напряжений при термоциклировании, приводящие к изменению адгезии на границе волокно–матрица и накоплению дефектов. Отмечены преимущества базальтопластиков над стеклопластиками по устойчивости свойств при длительной эксплуатации.