Модификация волокон из СВМПЭ с использованием ВЧЕ разряда пониженного давления

1. Модификация волокон из СВМПЭ с использованием ВЧЕ разряда пониженного давления

Хафизов И. Р.
437-М3

2. Достоинства СВМПЭ волокон

высокая ударная прочность (170 кДж/м2 по Шарпи);
низкое водопоглощение (0,1% при 23°С);
устойчивость к абразивному воздействию;
морозостойкость (до –150°C);
низкий коэффициент трения (~0,25);
химическая инертность;
устойчивость к кислотам и щелочам;
устойчивость к ультрафиолетовому и гамма
излучению.
Волокна из СВМПЭ прочнее стали в 10 раз, прочнее
кевлара на 40%. Стойкость к баллистическому удару
брони на основе СВМПЭ на 25% выше стойкости брони из
кевлара, которая при этом в 1,5 раза тяжелее.

3. Обработка волокон

Параметры ВЧ-плазменной установки:
Ua=3, 4 и 5 кВ;
Р=30 Па;
G=0,04 г/с;
f=13,56 МГц;
t=3 мин;
аргон и аргон-пропан (70:30).

4. Исследование обработанных волокон

Коэффициент трения СВМПЭ волокна измерялся
методом определения коэффициента трения покоя
тела.
Изучение внешнего вида, диаметра, шероховатости
поверхности обработанного волокна производилось
с помощью конфокального микроскопа Olympus LEXT
OLS4100.

5. Результаты исследования

В аргоне
В аргоне-пропане (70:30)
2500,0
136,2
140,0
2000,0
2017,1
100,0
90,2
80,0
66,8
1085,7
60,7
60,0
1000,0
64,1
40,0
20,0
1500,0
622,9
500,0
100,0
0,0
Ra, %
101,4
100,0
3
4
322,9
300,0
250,0
202,9
200,0
172,6
145,7
150,0
100,0
94,0
77,2
50,0
К
3
4
d
Ra
μ
10
Ra
9,2
9
8,1
7,2
7
6,2
6
5,3
5
4
К
3
Ua, кВ
в аргоне
66,9
5
Ua, кВ
Капиллярность
8
82,8
0,0
5
Ua, кВ
μ
112,5
100,0
0,0
К
Подъём жидкости, см
μ и d, %
120,0
350,0
Изменение показателей, %
160,0
в смеси аргон–пропан (70:30%)
4
d

6. Заключение

После обработки в плазме ВЧЕ разряда пониженного давления в среде газов
аргон и аргон–пропан (70:30%), у СВМПЭ волокна идёт:
понижение коэффициента трения;
с увеличением диаметра волокна происходит разволокнение структуры
внутри волокна и, соответственно, увеличивается шероховатость;
капиллярность СВМПЭ волокна повышается после обработки плазмой в
среде газа аргон, а в смеси газов аргон–пропан (70:30%) — понижается.