Исследование процессов отверждения полимерных композиционных материалов с использованием микроволнового излучения

Рассмотрены основные преимущества микроволновых технологических процессов отверждения полимерных композиционных материалов, к которым относятся: снижение энергетических затрат, экологическая чистота, повышение скорости технологических процессов, высокий коэффициент полезного действия используемого оборудования, улучшение физико-механических характеристик получаемых изделий. Показано, что воздействие микроволнового излучения на полимерные композиционные материалы приводит к повышению их плотности по сравнению с традиционными методами нагрева. Экспериментальные исследования установлено, что плотность термореактивных эпоксидных связующих, получаемых при использовании микроволнового излучения в 1,19 раз выше их плотности при традиционном методе нагрева. Максимальное значение плотности эпоксидных связующих достигается при их равномерном микроволновом нагреве по всему объему. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области высокоэффективных технологий отверждения листовых полимерных композиционных материалов шириной 500 мм и толщиной 8 мм с использованием микроволнового излучения на частоте колебаний электромагнитного поля 2450 МГц. Предложены модель и метод расчёта параметров микроволновой установки и технологического режима отверждения листового полимерного композиционного материала. В качестве нагревательных элементов микроволновой установки использованы развитые по площади двумерно-периодические замедляющие системы. Конструкция микроволновой установки позволяет формировать равномерное распределение температуры в листовом полимерном композиционном материале. Расхождение рассчитанных и измеренных значений температуры в листовом полимерном композиционном материале не превышало 5°С, а отклонение измеренных значений температуры материала от номинального значения температуры материала +180°С не превышало 7°С.