ВПЛИВ ОБРОБКИ ПОВЕРХНІ Й ВМІСТУ BN НА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ АЛЮМІНІЄВИХ ЛАМІНАТІВ, ЗМІЦНЕНИХ СКЛОВОЛОКНОМ ТА ЕПОКСИДНОЮ СМОЛОЮ

Анотація

Алюмінієві ламінати широко застосовуються в різних сферах завдяки малій вазі, корозійній стійкості та відмінній електропровідності. У цій роботі проаналізовано зміцнення алюмінієвих пластин скловолокном та епоксидною смолою з додаванням нітриду бору (BN) в матрицю смоли у різних концентраціях (0, 0,3, 0,6, 0,9 і 1,2% (мас.)). Пластини виготовлено методом вакуумної інфузії. Показано, що додавання BN знач­но покращило теплопровідність композитів. Задля подальшого посилення міжфазної адгезії між листами алюмінієвого сплаву та композитними прошарками було проведено плазмову обробку поверхні листів алюмінієвого сплаву 6061-T6. Плазмова обробка поверхні ¾ це достатньо вживана технологія, яка дозволяє змінювати властивості поверхні матеріалів, зокрема шорсткість, змочуваність та хімічну стійкість. Завдяки збільшенню шорсткості поверхні та створенню функціональних груп плазмова обробка може покращити адгезію між різнорідними матеріалами. Після обробки досліджено морфологію поверхні та склад листів алюмінієвого сплаву за допомогою рентгенівської фотоелектронної спектроскопії (XPS) на предмет хімічного складу і стану зв'язків на поверхні, а також сканувальної електронної мікроскопії з енергодисперсійною спектрометрією (SEM-EDS) задля отримання детального уявлення про морфологію поверхні й розподіл елементів. Шорсткість поверхні й змочуваність вимірювали за допомогою тестера шорсткості поверхні та гоніометра контактного кута. Ламінати Al/GF/BN/EP виготовлено методом термоформування. Проведено оцінку механічних властивостий, включно з міцністю на відшарування, міжшаровий зсув, міцність на розрив і вигин. Ламінати, отримані шляхом плазмової обробки поверхні, демонстрували покращення механічних властивостей зі збільшенням концентрації BN до 0,9%  (мас.) Подібне покращення можна віднести до синергїї механічного й хімічного зв'язку між шаром металу та шаром композита, якому сприяє підвищена шорсткість поверхні та наявність функціональних груп (C–N й C=N).