Труды КНЦ (Технические науки вып.3/2023(14))

компонент и в которой малые напряжения вызывают упругие обратимые деформации, а при больших напряжениях развиваются пластические необратимые. При этом переход от упругого поведения к пластическому не является пределом текучести, изучению которого посвящено множество научных публикаций [3]. Исследованию поведения высоконаполненных материалов в условиях плоскопараллельного сжатия также посвящено много работ. В этих условиях материал подвергается сжатию между плоскопараллельными пластинами в узком зазоре, при котором возникают как сдвиговые, так и нормальные напряжения. Таким образом, исследовали как ньютоновские, так и вязкоупругие жидкости и пасты [4 -6 ]. В высоконаполненных суспензиях наблюдается структурная анизотропия [7]. До настоящего времени поведение высоконаполненных суспензий в условиях одновременного сжатия и сдвига практически не изучалось, именно этому вопросу посвящено настоящая работа. Р езультаты исследований Исследовали модельную систему, состоящую из суспензии частиц алюминия в низкомолекулярном полиэтиленгликоле ПЭГ (М = 400) с вязкостью 0,11 Па с при температуре 25 °C. Средний размер частиц A l составлял 24 мкм (плотность — 2700 кг/м3). Суспензии готовили механическим смешением порошка A l с ПЭГ. Исследования проводили на реометре RS-600 (Thermo Haake) при комнатной температуре 25±1 °C. Использовали измерительную ячейку с плоскопараллельными поверхностями диаметром 20 мм. Напряжение сдвига составляло 1 -7 кПа, величина зазора — 2 мм. Нормальное напряжение <5 е варьировали в пределах 4 -2 5 кПа. После приложения нормального давления производили его сброс с последующим восстановлением. Разница между начальным зазором и зазором после восстановления характеризовала необратимую деформацию. При сжатии также создавали сдвиговые напряжения вплоть до начала деформирования с последующим сбросом напряжения и восстановлением, после чего рассчитывали модуль упругости при сдвиге. Упругую и пластическую составляющую деформации рассчитывали по методике [2]. На рис. 1 показано фото узла реометра с образцом при испытании, на рис. 2 представлена зависимость изменения модуля упругости при сжатии от давления сжатия для композиций при содержании A l 55 и 60 об. %. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 198-202. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 198-202. Рис. 1. Фотография узла реометра при испытании Рис. 2. Зависимость модуля упругости композиций при сжатии Е от давления б [8] Модуль упругости при сжатии закономерно увеличивается благодаря сближению жестких частиц под давлением, сопровождаемым уменьшением толщины упругой полимерной прослойки с относительно низким модулем упругости. Для твердых полимеров известно соотношение модулей сдвига и упругости в соответствии с уравнением Е = 2 (1 + ц) G, где ц — коэффициент Пуассона, для твердых полимеров составляет около 0,5. © Котомин C. В., Митюков А. В., 2023 199