У дисертаційній роботі вирішена науково-технічна задача створення нових модифікованих енергетичними полями епоксидних композитних матеріалів для захисних покриттів з високими фізико-механічними, теплофізичними, антикорозійними характеристиками і стійкістю до спрацювання. Вирішення наукової проблеми полягає в дослідженні властивостей і науково-обґрунтованому керуванні процесами структуроутворення в результаті модифікування зв’язуючого, наповнювача і епоксидних композицій зовнішніми енергетичними полями (магнітним, ультразвуковим, електроіскровим) та ультрафіолетовим опроміненням, а також у встановленні закономірностей, механізмів та особливостей підвищення експлуатаційних характеристик епоксикопозитів внаслідок поліпшення міжфазової взаємодії у процесі формування матеріалів під впливом енергетичних полів. В результаті виконання роботи отримано такі основні результати: 1. Розроблено нові методологічні підходи до вивчення впливу зовнішніх енергетичних полів на фізико-механічні властивості епоксиполімерних композитів та створених на їх основі захисних покриттів. 2. Вперше розроблено методику оцінки геометричних розмірів зовнішніх поверхневих шарів на межі поділу фаз “наповнювач - матриця”, що дозволило встановити залежність когезійних властивостей створених композитів від фізичної природи і вмісту введених наповнювачів, та на основі чого розробити матеріали для захисних полімерних покриттів з наперед заданими експлуатаційними характеристиками. 3. На основі комплексного дослідження фізико-механічних та теплофізичних властивостей епоксикомпозитів встановлено залежності між вмістом дисперсних часток і величиною залишкових напружень, руйнівним напруженням та модулем пружності при згинанні у композитах і у створених на їх основі полімерних покриттях. 4. Експериментально обґрунтовано доцільність проведення попередньої обробки оліґомерних композицій зовнішніми енергетичними полями. Вперше встановлено, що під впливом магнітного поля та ультрафіолетового опромінення адгезійна міцність оброблених композитів зростає у 2,0-2,2 рази, а когезійна міцність у 2,4-2,6 разів внаслідок підвищення ступеня зшивання матриці у зовнішніх поверхневих шарах при взаємодії радикалів з активними центрами на поверхні дисперсних часток. Оптимізовано тривалість обробки композицій залежно від вмісту і фізичної природи дисперсного наповнювача. 5. Вперше розроблено технологічний процес формування епоксикомпозитів із застосуванням ультрафіолетового опромінення, яке забезпечує активацію макромолекул і формування вільних радикалів у епоксидних композиціях. В результаті збільшення активності і рухливості сеґментів макромолекул та вільних радикалів, поліпшується адсорбційна взаємодія інґредієнтів оліґомерної системи у зовнішніх поверхневих шарах зв’язуючого навколо наповнювача, що дозволяє додатково на 40-65% підвищити фізико-механічні і теплофізичні характеристики композитних матеріалів. 6. На основі оптимізації умов магнітної обробки і ультрафіолетового опромінення епоксиполімерних композитів вперше встановлено технологічні режими формування захисних полімерних покриттів, що дозволяють підвищити циклічну міцність системи “основа – модифіковане покриття” у 1,8-2,0 рази порівняно з системою “основа – необроблене покриття” за рахунок збільшення тривалості зародження тріщини та зменшення швидкості їх поширення у процесі високочастотних навантажень. Показано, що це зумовлено високою адгезійною міцністю модифікованих покриттів на металевій основі і незначними залишковими напруженнями на межі поділу фаз. 7. На основі застосування електроіскрової обробки епоксидного зв’язуючого вперше запропоновано технологію поетапного модифікування компонентів з подальшим введенням наповнювачів. Показано, що після попередньої електроіскрової обробки епоксидного оліґомера введення феромагнітного наповнювача приводить до збільшення модуля пружності при згинанні, ударної в’язкості і теплостійкості композитів у 1,5-1,8 разів. Отриманий результат пояснено зростанням ступеня зшивання матриці у зовнішніх поверхневих шарах внаслідок взаємодії магнітного поля часток з вільними радикалами, що утворилися в результаті обробки. 8. Встановлено, що після ультразвукової обробки оліґомерних композицій, які містять суміш двох наповнювачів (дисперсного і волокнистого), зростає ступінь зшивання епоксидної смоли, на що вказує зменшення максимума тангенса кута механічних втрат для процесу релаксації сеґментів і бокових груп при твердненні композитів. Це зумовлено інтенсивнішим перебігом фізико-хімічних процесів при зшиванні матеріалів, дегазацією оліґомерної композиції, поліпшеним змочуванням дисперсного наповнювача та кавітаційними процесами, що забезпечують активацію макромолекул за рахунок утворення вільних активних радикалів. 9. Вперше встановлено, що ультразвукова обробка волокнистого наповнювача у водному середовищі приводить до зростання вільної площі поверхні та активації поверхневого шару наповнювача. Це дозволяє цілеспрямовано керувати протяжністю зовнішніх поверхневих шарів на межі поділу фаз “наповнювач-матриця”, що забезпечує додаткове підвищення адгезійної і когезійної міцності епоксикомпозитів на 25-30% та зниження інтенсивності спрацювання матеріалів при дії вільного гідроабразиву на 35-40%. 10. На основі проведених досліджень створені нові епоксикомпозитні матеріали та розроблено способи підвищення корозійної тривкості і стійкості до спрацювання захисних покриттів на їх основі. Основна дослідно-промислова перевірка результатів дисертаційної роботи проведена на підприємствах нафтопереробної, харчової і хімічної промисловості Тернопільської і Львівської областей. Впровадження розробок на підприємствах промисловості забезпечило збільшення міжремонтного періоду експлуатації устаткування у 3,0-3,5 рази, підвищення корозійної тривкості обладнання у 2,5-2,7 разів, стійкості до спрацювання у 2,0-2,2 рази. Основні результати роботи висвітлено у наступних публікаціях: 1. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Кальба Є.М. Фізико-хімічні процеси при формуванні епоксикомпозитних матеріалів.-Тернопіль: Збруч, 2005.-182с. 2. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Микитишин А.Г., Грубий І.М. Корозійна стійкість полімерних композитів (комплексний підхід та дослідження) // Хімічна промисловість України.-2002.-№6.-25-30. 3. Стухляк П.Д., Букетов А.В., Микитишин А.Г. Особливості зношування полімеркомпозитних матеріалів при дії гідроабразиву // Матеріали 4-го Міжнародного симпозіуму з трибофатики.-Тернопіль:ТДТУ.- 2002.-С.542-550 (Зараховано як фахове видання. Постанова Президії ВАКу від 15.01.03 №1-05/01). 4. Букетов А.В. Релаксація внутрішніх напружень у полімеркомпозитних покриттях // Вопросы химии и химической технологии.- 2003.-№3.-С.117-120. 5. Букетов А.В. Про синергізм впливу магнітного поля та магнітної природи наповнювача на характеристики епоксикомпозитів // Вісник ХДТУСГ.-Харків: ХДТУСГ.-Вип.20.-2003.-С.385-390. 6. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Микитишин А.Г. Вплив інґредієнтів адгезійного шару на фізико-механічні властивості захисних покриттів // Машинознавство.-2003.-№1.-С.44-47. 7. Стухляк П.Д., Букетов А.В., Микитишин А.Г. Автоматизація досліджень фізико-механічних властивостей на розробленій установці // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2003. - Т.1, №3.– С.22-25. 8. Букетов А.В. Дослідження властивостей модифікованих епоксикомпозитів під впливом теплового поля // Вісник ТДТУ.-2004.-№3.-С.34-38. 9. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Долгов М.А. Дослідження поведінки епоксикомпозитних покриттів в умовах напружено-деформованого стану після їх УФ-опромінення і магнітної обробки // Вісник ТДТУ.-2004.-№4.-С.36-45. 10. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Бадищук В.І. Дослідження впливу ультрафіолетового випромінювання та магнітної природи наповнювачів на властивості епоксинаповнених матеріалів // Вопросы химии и химической технологии.- 2004.-№3.-С.101-104. 11. Стухляк П.Д., Букетов А.В., Бадищук В.И. Повышение точности исследований полимерных материалов при изгибе // Оптимизация производственных процессов. – Севастополь: СНТУ.-2004. - №7.-С.27-33. 12. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Бадищук В.І. Залежність адгезійної міцності епоксикомпозитів від попереднього ультрафіолетового опромінення та магнітної обробки // Наукові нотатки.- Луцьк: ЛДТУ.-2004.-Випуск 15.-С.20-27. 13. Букетов А.В., Стухляк П.Д. Структурна модифікація епоксидних композитів ультрафіолетовою обробкою // Вісник КНУТД.-2004.-Т.16, №2.-С.10-19. 14. Букетов А.В. Використання коефіцієнта Пуассона для дослідження напружень у системі “епоксидне покриття – металева основа” // Вісник КНУТД.-2004.-Т.20, №6.-С.66-74. 15. Стухляк П.Д., Букетов А.В., Левицький В.В. Епоксидні композити. Дослідження механізму впливу технології формування на властивості // Хімічна промисловість України.-2004.-№5.-17-23. 16. Стухляк П.Д., Букетов А.В., Микитишин А.Г. Особливості формування полімеркомпозитних корозійнотривких матеріалів // Фізико-хімічна механіка матеріалів.-2004.-Спец. вип. №4.-С.736-741. 17. Стухляк П.Д., Добротвор І.Г., Букетов А.В., Золотий Р.З., Тотосько О.В. Розробка методики дослідження параметрів поверхневих шарів у епоксикомпозитах з використанням спектрального аналізу ділянок полімера // Вісник Технологічного університету Поділля. – 2005. - Т.1, №5.– С.92-98. 18. Букетов А.В. Адгезійна міцність покриттів з епоксикомпозитів, що оброблялись комплексом зовнішніх полів // Вісник ТДТУ.-2005.-№1.-С.60-68. 19. Букетов А.В. Ультрафіолетова активація фізико-хімічних процесів при формуванні епоксидних композитів // Вісник ТДТУ.-2005.-№2.-С.22-34. 20. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Тотосько О.В. Дослідження релаксаційних процесів у епоксикомпозитах після модифікації матриці електроіскровим гідроударом // Вісник ТДТУ.-2005.-№3.-С.36-44. 21. Букетов А.В. До питання про явище “тіньового ефекту” під час УФ-опромінення епоксидних композицій // Вісник КНУТД.-2005.-Т.22, №2.-С.86-92. 22. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Тотосько О.В. Епоксикомпозити. Модифікація електроіскровим гідроударом // Хімічна промисловість України.-2005.-№4.-С.39-43. 23. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Чихіра І.В., Сай В.З. Вплив ультразвукової обробки на фізико-хімічні процеси у поверхневих шарах епоксикомпозитів // Процеси механічної обробки в машинобудуванні.- Житомир: ЖДТУ.–2005.-Випуск 1.-С.3-19. 24. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Чихіра І.В. Дослідження фізико-механічних властивостей модифікованих ультразвуковим полем епоксипластів, що містять “гібридний” наповнювач // Вопросы химии и химической технологии.-2005.-№6.-С.122-128. 25. Букетов А.В. Основи формування і застосування захисних полімерних покриттів // Наукові нотатки.- Луцьк: ЛДТУ. – 2005.-Випуск 17.-С. 34-40. 26. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Бадищук В.І. Циклічна міцність сталі Ст.3 з модифікованими зовнішніми полями епоксикомпозитними покриттями в умовах навантажень високої частоти // Вопросы химии и химической технологии.-2006.-№2.-С. 79-86. 27. Букетов А.В. Дослідження стійкості до спрацювання модифікованих ультразвуком епоксикомпозитів // Вісник ТДТУ.-2006.-№2.-С.34-38. 28. Букетов А.В. Підвищення точності визначення динамічних характеристик епоксикомпозитів // Фізико-хімічна механіка матеріалів.-2006.-№4.-С.127-128. 29. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Тотосько О.В., Митник М.М. Дослідження молекулярної рухливості епоксидного в’яжучого у модифікованих електроіскровим гідроударом композитах // Удосконалення процесів і обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні.- Краматорськ: ДДМА. –2006.-С. 379-384. 30. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Чихіра І.В. Вплив ультразвукової обробки на корозійну тривкість епоксикомпозитних покриттів // Фізико-хімічна механіка матеріалів.-2006.-Спец. вип. №5.-С.814-819. 31. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Долгов М.А., Тотосько О.В. До питання розрахунку міцності конструкційних елементів з покриттями з врахуванням коефіцієнта Пуассона // Вопросы химии и химической технологии.-2006.-№4.-С. 180-183. 32. Букетов А.В., Долгов М.А., Тотосько О.В. Вплив електроіскрового гідроудару на механічні і діелектричні властивості епоксикомпозитних покриттів // Надійність і довговічність машин і споруд.- Київ: ІПМіц ім. Г.С.Писаренка НАН України.-2006.-Випуск 26.-С.31-37. 33. Букетов А.В., Стухляк П.Д. Теплофізичні властивості модифікованих електроіскровою обробкою епоксикомпозитів // Вісник КНУТД.-2006.-Т.30, №4.-С.50-56. 34. Патент № 52468. Україна, МПК С09D163/00. Корозійностійке покриття та спосіб його отримання / А.В.Букетов, П.Д. Стухляк, А.Г. Микитишин, М.М. Митник (Україна). – Заявл. 11.06.2002; Опубл. 16.12.2002, Бюл. №12. –8с. 35. Патент № 54057. Україна, МПК G01Н1/00. Торсійний маятник / А.Г. Микитишин, П.Д. Стухляк, М.М. Митник, А.В.Букетов (Україна). – Заявл. 26.04.2002; Опубл. 17.02.2003, Бюл. №2. –5с. 36. Патент № 53999. Україна, МПК С09D5/00. Полімеркомпозитне зносостійке покриття / А.В.Букетов, П.Д. Стухляк, А.Г. Микитишин, М.М. Митник (Україна). – Заявл. 16.04.2002; Опубл. 17.02.2003, Бюл. №2. –6с. 37. Патент № 65902. Україна, МПК G01B7/16. Установка для вимірювання фізико-механічних характеристик матеріалів при згині / А.В.Букетов, П.Д. Стухляк, А.Г. Микитишин (Україна). – Заявл. 26.06.2003; Опубл. 15.04.2004, Бюл. №4. –7с. 38. Патент № 7820. Україна, МПК В03В13/04. Установка для електрогідравлічної обробки оліґомерних композицій / А.В.Букетов, П.Д. Стухляк, О.В. Тотосько, О.П. Шовкун (Україна). – Заявл. 22.11.2004; Опубл. 15.07.2005, Бюл. №7. – 6 с. 39. Патент № 17390. Україна, МПК С09D 5/08. Спосіб отримання епоксикомпозитного корозійностійкого покриття / А.В.Букетов, П.Д. Стухляк, І.В.Чихіра, М.А.Долгов, Р.З.Золотий, І.Г.Добротвор (Україна). – Заявл. 13.04.2006; Опубл. 15.09.2006, Бюл. № 9. – 6 с. 40. Стухляк П.Д., Букетов А.В. Исследование комплексного влияния ультрафиолетовой обработки и магнитной природы наполнителей на свойства эпоксикомпозитов // Поликом-2003: Тезисы докладов международной научно-технической конференции.-Гомель: ИММС НАНБ.- 2003.-С.15-16. 41. Букетов А.В. Підвищення властивостей епоксикомпозитних матеріалів шляхом використання феромагнітних дисперсій // Тези доповідей III Міжнародної науково-технічної конференції “Композиційні матеріали”.-К.: КПІ.-2004.-С.82. 42. Букетов А.В., Кальба Є.М., Голотенко С.М. Дослідження реологічних властивостей полімеркомпозитних матеріалів на розробленому пристрої // Праці I Міжнародної науково-технічної конференції (DSR AM-I) “Динаміка, міцність і надійність сільськогосподарських машин”.-Тернопіль: ТДТУ.-2004.-С.419-423. 43. Стухляк П.Д., Букетов А.В., Чихира И.В. Исследование релаксационных процессов при формировании эпоксикомпозитов после обработки ультразвуком // Поликомтриб-2005: Тезисы докладов международной научно-технической конференции.-Гомель: ИММС НАНБ.- 2005.-С.322-323. 44. Долгов Н.А., Букетов А.В. Влияние электромагнитного и ультрафиолетового полей на прочностные и деформационные характеристики эпоксикомпозитных покрытий // Динамика, прочность и ресурс машин и конструкций: Тезисы докладов международной научно-технической конференции.-Киев: Институт проблем прочности им. Г.С.Писаренка НАН Украины.- 2005.-Т.2.-С.123-125. 45. Букетов А.В., Добротвор І.Г., Левицький В.В., Золотий Р.З. Використання сплайн-інтерполяції при обробці результатів динамічних досліджень епоксикомпозитів // Матеріали IIІ Міжнародної науково-практичної конференції “Науковий потенціал світу – 2006”.-Дніпропетровськ: Наука і освіта.-2006.-Т.9.-С.43-45. | 