Научная статья на тему 'ОЦЕНКА АДГЕЗИИ МАТРИЦА–ВОЛОКНО С ПОМОЩЬЮ ПЛАТФОРМЫ УДАЛЕННОГО КОНТРОЛЯ С АНАЛОГОВО-ЦИФРОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ARDUINO'

ОЦЕНКА АДГЕЗИИ МАТРИЦА–ВОЛОКНО С ПОМОЩЬЮ ПЛАТФОРМЫ УДАЛЕННОГО КОНТРОЛЯ С АНАЛОГОВО-ЦИФРОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ARDUINO Текст научной статьи по специальности «Техника и технологии»

CC BY
41
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Глобальная энергия
ВАК
Область наук
Ключевые слова
адгезия / межфазное взаимодействие / эпоксидная смола / базальтовое волокно / микропластик / микропроцессор / adhesion / interfacial interaction / epoxy / basalt fiber / microplastic / microprocessor

Аннотация научной статьи по технике и технологии, автор научной работы — Васильева Елена Дмитриевна, Иванов Афанасий Нюргунович

В работе рассмотрены два подхода к проведению испытаний по оценке межфазного взаимодействия адгезионного контакта поверхностей «базальтовое волокно–эпоксидная матрица», а именно метод отрыва капли с волокна и метод отрыва адгезионного контакта волокно–матрица, с использованием платформы с аналогово-цифровым преобразователем для удаленного контроля Arduino. В ходе двух испытаний были выявлены результаты, сопоставимые с работами других исследователей. Предложен вариант устройства для определения параметров межфазного взаимодействия между волокном и матрицей с возможностью варьировать параметрами нагружения и зоны нагружения. Таким образом, устройство с использованием платформы с аналогово-цифровым преобразователем Arduino может быть рекомендовано для внедрения в систему контроля качества адгезии межфазного взаимодействия границ раздела «базальтовое волокно–эпоксидная матрица».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технике и технологии , автор научной работы — Васильева Елена Дмитриевна, Иванов Афанасий Нюргунович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MATRIX–FIBER ADHESION ASSESSMENT USING THE ARDUINO ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER REMOTE CONTROL PLATFORM

This paper considers two approaches to conducting tests to evaluate the basalt fiberepoxy matrix interfacial adhesion using the Arduino analog-to-digital converter remote control platform. The approaches include the droplet detachment method from the fiber and the fiber–matrix detachment method. The results obtained in the two tests showed results comparable to those of other researchers. A variant of the device for determination of the fiber–matrix interface interaction parameters with the possibility of adjusting the loading parameters and loading zone is proposed. Thus, a device using Arduino analog-to-digital converter platform can be recommended for implementation for adhesion quality control of the fiber–epoxy matrix interface interaction.

Текст научной работы на тему «ОЦЕНКА АДГЕЗИИ МАТРИЦА–ВОЛОКНО С ПОМОЩЬЮ ПЛАТФОРМЫ УДАЛЕННОГО КОНТРОЛЯ С АНАЛОГОВО-ЦИФРОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ARDUINO»

Научная статья УДК 620.179.4

DOI: https://doi.org/10.18721/JEST.29107

Е.Д. Васильева и , А.Н. Иванов

Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр СО РАН»,

Якутск, Россия

н [email protected]

ОЦЕНКА АДГЕЗИИ МАТРИЦА-ВОЛОКНО С ПОМОЩЬЮ ПЛАТФОРМЫ УДАЛЕННОГО КОНТРОЛЯ С АНАЛОГОВО-ЦИФРОВЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ARDUINO

Аннотация. В работе рассмотрены два подхода к проведению испытаний по оценке межфазного взаимодействия адгезионного контакта поверхностей «базальтовое волокно-эпоксидная матрица», а именно метод отрыва капли с волокна и метод отрыва адгезионного контакта волокно-матрица, с использованием платформы с аналогово-цифровым преобразователем для удаленного контроля АМшпо. В ходе двух испытаний были выявлены результаты, сопоставимые с работами других исследователей. Предложен вариант устройства для определения параметров межфазного взаимодействия между волокном и матрицей с возможностью варьировать параметрами нагружения и зоны нагружения. Таким образом, устройство с использованием платформы с аналогово-цифровым преобразователем АМшпо может быть рекомендовано для внедрения в систему контроля качества адгезии межфазного взаимодействия границ раздела «базальтовое волокно-эпоксидная матрица».

Ключевые слова: адгезия, межфазное взаимодействие, эпоксидная смола, базальтовое волокно, микропластик, микропроцессор.

Благодарности: Работа выполнена в рамках Государственного задания Минобрнауки России (шифр №FSRG-2022-00П).

Для цитирования:

Васильева Е.Д., Иванов А.Н. Оценка адгезии матрица-волокно с помощью платформы удаленного контроля с аналогово-цифровым преобразователем АМшпо // Глобальная энергия. 2023. Т. 29, № 1. С. 129-138. DOI: https://doi.org/10.18721/JEST.29107

© Васильева Е.Д., Иванов А.Н., 2023. Издатель: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Research article

DOI: https://doi.org/10.18721/JEST.29107

E.D. Vasileva H , A.N. Ivanov

Federal Research Centre "The Yakut Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences",

Yakutsk, Russia

H [email protected]

MATRIX-FIBER ADHESION ASSESSMENT USING THE ARDUINO ANALOG-TO-DIGITAL CONVERTER REMOTE CONTROL PLATFORM

Abstract. This paper considers two approaches to conducting tests to evaluate the basalt fiber— epoxy matrix interfacial adhesion using the Arduino analog-to-digital converter remote control platform. The approaches include the droplet detachment method from the fiber and the fiber— matrix detachment method. The results obtained in the two tests showed results comparable to those of other researchers. A variant of the device for determination of the fiber—matrix interface interaction parameters with the possibility of adjusting the loading parameters and loading zone is proposed. Thus, a device using Arduino analog-to-digital converter platform can be recommended for implementation for adhesion quality control of the fiber—epoxy matrix interface interaction.

Keywords: adhesion, interfacial interaction, epoxy, basalt fiber, microplastic, microprocessor.

Acknowledgements: The work was carried out within the framework of the State task of the Ministry of Education and Science of Russia (code No. FSRG-2022-0011).

Citation:

E.D. Vasileva, A.N. Ivanov, Matrix—fiber adhesion assessment using the Arduino analogue-to-digital converter remote control platform, Global Energy, 29 (01) (2023) 129—138, DOI: https:// doi.org/10.18721/JEST.29107

Введение. Принято считать, что взаимодействие поверхности полимера с рельефной поверхностью волокна [2], характеризуется наличием молекулярных и химических связей, а также свойств соприкасающихся поверхностей (выемок, выступов, наличием и генезисом аппрета с замасливателем). К примеру, энергия химической ковалентной связи варьируется от 200 до 900 кДж/моль, водородная связь от 8 до 42 кДж/моль [1], а энергия Ван-дер-Ваальсового взаимодействия 10,5 кДж/моль.

К сожалению, макроскопические испытания межфазного взаимодействия в композитах могут дать только качественную сравнительную информацию о состоянии границы раздела волокно-матрица. В случаях, когда требуется количественная характеристика производительности межфазного взаимодействия границ раздела волокно-матрица, обычно прибегают к использованию одного из микромеханических испытаний [3]. Для понимания процессов, происходящих на границе раздела волокно-матрица в армированных полимерных композиционных материалах можно прибегать к приближенным методам оценки адгезионного межфазного взаимодействия путем определения прочности на разрыв, изучения структуры и состояния границы раздела с применением оптических и спектрометрических методов анализа. Определяющими факторами прочности энергии сцепления волокна к полимерной матрица являются затраченное усилие и время на разрушение разрушения адгезионного контакта, по которым проводиться характеристика соединения.

© Vasileva E.D., Ivanov A.N., 2023. Published by Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Для определения параметров межфазного взаимодействия между волокном и матрицей разработано достаточно большое количество методов испытаний, которые подразделяют на две основные категории [4]. Первая группа включает испытания, в которых внешне нагружается только волокно: выталкивание единичного волокна [5—7, 14], вытягивание единичного волокна [8, 13] с его вариациями. Вторая группа включает различные испытания на вытягивание пучков волокон [9-12].

Известный способ выдергивания волокна (pull-out test) [14] в микропластике с наименьшей погрешностью характеризует прочность волокна с полимерным связующим. Величина приложенного напряжения, возникающего при нарушении сцепления между адгезивом (полимерным связующим) и субстратом (волокно), принимается равной адгезионной прочности [15].

Целью данной работы является оценка работы адгезии волокна с эпоксидной матрицей методом определения нагрузки на отрыв микрокапли связующего с базальтового волокна, а также нагрузки на разрыв контакта базальтового ровинга с эпоксидным связующим в однонаправленном микропластике.

Материалы и оборудование

Связующим компонентом выбрана матрица составом: эпоксидная смола 56,7 ± 0,2 % по масс. ЭД-20 (Hefei TNJ Chemical Industry Co., Ltd., Китай), 42,5 ± 0,2 % по масс. изо-МТФГА (АО «Стерлитамакский нефтехимический завод, Россия), 0,8 ± 0,05 % по масс. УП-606/2 (АО «Стер-литамакский нефтехимический завод, Россия) согласно РТП-СП2-20994511-1999Т.

Исследование адгезионной прочности склеек полимерных композиций на базальтовом волокне проводили на нитях базальтового ровинга РБ(Т) 18-2400-041М (ООО «МАГМАнит», г. Великий Новгород) по ТУ 23.14.11-001-28511481-2019. Отбор образцов проводили вручную согласно ГОСТ 18321-73 с использованием оптического микроскопа High Cloud (Shenzhen Ksl Electronic Equipment Co., Китай) при увеличении х10 и на оптическом микроскопе Nikon Eclipse LV100 (Nikon, Япония) при увеличении х20 (рис. 1). Диаметр элементарной нити равен 18 мкм, линейная плотность 2400 текс.

Микропластики изготавливали согласно рецептуре РТП-СП2-20994511-1999Т. Отобранные нити прикладывали друг на друга, таким образом, чтобы площадь контакта составляла не менее 10 мм2, затем заливали подготовленным составом. Отверждение проводили при температуре 160 ± 2°С в муфельной печи VULKAN-45 («», г. Кострома) в течение 4 часов с дальнейшим кондиционированием в течение 24 часов.

Фотографии микропластиков получены на оптическом микроскопе High Cloud (Shenzhen Ksl Electronic Equipment Co., Китай) при увеличении х20. Изображение межфазной границы в ме-

Рис. 1. Изображение базальтовой нити при увеличении в х10 и единичного базальтового волокна при увеличении х20 Fig. 1. Image of a basalt filament at x10 magnification and a single basalt fibre at x20 magnification

Рис. 2. Образцы базальтовой нити с нанесенными каплями связующего и изображение одной капли при увеличении х10 Fig. 2. Samples of basalt thread with applied binder droplets and an image of a single droplet at x10 magnification

Рис. 3. Вид мостового тензодатчика с микропластиком Fig. 3. View of a bridge strain gauge with microplastic

сте отрыва волокна от матрицы было получено на оптическом микроскопе Nikon Eclipse LV100 (Nikon, Япония).

Образцы нитей на отрыв микрокапли были подготовлены путем нанесения связующего с от-вердителем, как показано на рис. 2.

Испытания на разрыв адгезионного контакта (рис. 3) проводили с помощью мостового тензодатчика из алюминия (рис. 4, в) подключенного к микроконтроллеру Arduino UNO (Италия) и платы с аналогово-цифровым преобразователем XFW-HX711 (Китай), зафиксированных на станине механизма движущейся верх-вниз со скоростью 0,1 мм/с, характеристики которых представлены в табл. 1—2.

Частота опроса датчика 10 сигналов в секунду (9600 бод). Калибровка проводилась с помощью гири массой 100 г с классом точности F2. Капля и Микропластик фиксировался на мостовом тен-зодатичке в месте склеивания для регистрирования сигнала приложенной нагрузки к площади контакта. При отрыве капли и сгибании микропластика сигнал с мостового тензодатчика счи-тывался платой HX711 (рис. 4, а), далее сигнал передавался на микроконтроллер Arduino UNO (рис. 4, б) и затем с помощью среды разработки Arduino IDE (Version 2.0.0) сигнал преобразовывался в поток данных представленных в Н.

Рис. 4. Плата тензодатчика XFW-HX711 (а) и микроконтроллер Arduino UNO (б) Fig. 4. XFW-HX711 load cell board (a) and Arduino UNO microcontroller (b)

Плата АЦП тензодатчика XFW-HX711

Load Cell ADC board XFW-HX711

Таблица 1 Table 1

Характеристика Величина измерения

Дифференциальный вход с напряжением ± 40

Разрядность АЦП (точность преобразования) 24 бит (24 бит / D конвертер)

Частота обновления 80 Гц

Регулируемый коэффициент усиления 32, 64, 128

Рабочее напряжение 5В постоянного тока

Напряжение питания от 2.6 - 5.5В

Рабочий ток < 10 мА

Потребление тока до 1.5 мА

Диапазон рабочих температур -40 ~ + 85 °С

Размеры 38x21x10 мм

Результаты и обсуждение

На изображениях, представленных на рис. 5 видно, что адгезия эпоксидной смолы (рис. 5.1) и базальтового волокна (рис. 5.3) происходит путем механического заклинивания в порах и микроканалах волокна, с образованием локальных областей вращения (торсионов, рис. 5.2, 5.4) [1]. Согласно микрореологической теории, адгезия осуществляется за счет затекания адгезива в поры или трещины на поверхности субстрата с последующим затвердеванием. Таким образом, прочность адгезионного соединения определяется пористостью базальтового волокна и прочностью пленки эпоксидной матрицы.

Преобразованные сигналы, полученные с помощью оболочки для программирования ARDUINO IDE выдавали результаты в виде нагрузки, приложенной к зоне адгезионного контакта с пиком в точке разрушения, выдаваемом в виде силы в [Н]. Результаты полученных данных по двум методам испытания приведены в табл. 3.

Рис. 5. Деформация микроструктуры полимерной матрицы на границе с базальтовыми волокнами при испытании на отрыв Fig. 5. Deformation of the microstructure of the polymer matrix at the interface with the basalt fibres in a tear-off test

Таблица 2

Микроконтроллер Arduino UNO Rev3

Table 2

Arduino UNO Rev3 microcontroller

Характеристика Величина измерения

Микроконтроллер ATmega328P

Тактовая частота 16 МГц

Флеш-память 32 Кб, из которых 0.5 Кб используются для загрузчика

Рабочее напряжение 5 В

Входное напряжение (рекомендуемое) 7-12 В

Входное напряжение (предельное) 6-20 В

Цифровые входы/выходы 20

ШИМ выходы 6

Аналоговые входы 6,10-бит

Максимальный постоянный ток через вход/выход 40 мА, рекомендуемый: 20мА

ШВ-разъем USB, тип-B

По результатам двух испытаний, базальтовое волокно демонстрирует свойства сопоставимые с другими испытаниями (в зависимости от плотности нитей). В виду небольшого усилия на разрыв межфазной границы базальтовое волокно-эпоксидная матрица можно предположить, что адгезия образуется за счет физической и водородной связей, с характерным затеканием эпоксидной матрицы в дефекты волокна. В настоящее время в большинстве составов для пропитки базальтовых волокон используются составы, имитирующие стекловолокно, которые не могут улучшить свойства таких базальтовых волокон [19]. Следовательно, необходимо усовершенствовать рецептуру пропиточных составов для базальтового волокна с целью создания химического взаимодействия на границе раздела волокно-матрица.

Вывод

В работе рассмотрены два подхода к проведению испытаний по оценке межфазного взаимодействия адгезионного контакта поверхностей «базальтовое волокно-эпоксидная матрица». Согласно методу разрыва капли с волокна результаты получены немного ниже, чем в работах

Таблица 3

Результаты испытания методом разрыва адгезионного контакта (debonding), методом разрыва капли (single-microsphere debonding, microbond), выдергивания нити (pull-out)

Table 3

Test results of debonding, single-microsphere debonding, microbonding, pull-out

Материал межфазного контакта Усилие, Н Ura HcnbrraHHfl Источник

Базальтовое волокно/эпоксидная смола 3,64 debonding Настоящая работа

13,7-16,3 single-microsphere debonding

Базальтовое волокно/эпоксидная смола 1,58 debonding 16

Базальтовое волокно/эпоксидная смола 20,7 single-microsphere debonding 15

Стекловолокно/эпоксидная смола 32,6 single-microsphere debonding 15

Углеродное волокно/эпоксидная смола 43,7 microbond 17

Углеродное волокно/эпоксидная смола 36,3 debonding 5

39,5 fragmentation 18

Углеродное волокно/эпоксидная смола 18,8 debonding 5

18,4 microbond 17

Углеродное волокно/эпоксидная смола 24,8 debonding 5

25 pull-out 19

Полиэфирное волокно/эпоксидная смола 3,29 microbond 12

Стекловолокно/эпоксидная смола 9-11 microbond 20

Углеродное волокно/эпоксидная смола 0,12 microbond 8

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Углеродное волокно/эпоксидная смола 4,01-12,36 microbond 11

других исследователей, что связано с высокими показателями текст и линейной плотностью ро-винга. Метод разрыва адгезионного контакта волокно-матрица показал усилие на 2 Н выше, чем в сравниваемой работе в виду разницы геометрии площади контакта и неплохой смачиваемостью базальтового волокна с замасливателем 041М эпоксидной смолой. Предложенный вариант устройства определения параметров межфазного взаимодействия между волокном и матрицей дает возможность проводить различные методы идентификации нагрузки до разрушения на микропластиках и контролировать процесс путем внесения изменения силы и зоны нагружения. Таким образом устройство с использованием платформы с аналогово-цифровым преобразователем АМшпо может быть рекомендовано для внедрения за контролем качества адгезии межфазного взаимодействия границ раздела «базальтовое волокно-эпоксидная матрица».

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

[1] Majd M.T., Shahrabi T., Ramezanzadeh B. The role of neodymium based thin film on the epoxy/steel interfacial adhesion and corrosion protection promotion, Applied Surface Science, 464 (2019) 516—533. DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.09.109

[2] Стукач А.В., Динцер А.И. Исследование адгезионной прочности полимеров. Труды Крыловско-го государственного научного центра. 2021. Специальный выпуск 1. С. 338—340. DOI: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-338-340

[3] Thomason J. An overview of some scaling issues in the sample preparation and data interpretation of the microbond test for fibre-matrix interface characterisation, Polymer Testing, 111 (2022). DOI: 10.1016/j. polymertesting.2022.107591

[4] Zhou J., Li Y., Li N., Hao X., Liu C. Interfacial shear strength of microwave processed carbon fiber/ epoxy composites characterized by an improved fiber-bundle pull-out test, Composites Science and Technology, 133 (2016) 173-183. DOI: 10.1016/j.compscitech.2016.07.033

[5] Орешко Е.И., Ерасов В.С., Уткин Д.А., Яковлев Н.О. Определение сдвиговой прочности полимерных композиционных материалов при индентировании // Механика композиционных материалов и конструкций. 2021. Т. 27. № 1. С. 73-88. DOI: 10.33113/mkmk.ras.2021.27.01.073_088.06

[6] Gallo S.C., Li X., Zhang Z., Charitidis C., Dong H. Viscoelastic response of carbon fiber reinforced polymer during push-out tests, Composites Part A, 112 (2018) 178-185. DOI: 10.1016/j.compositesa.2018.06.003

[7] Zhi C., Long H., Miao M. Microbond testing and finite element simulation of fibre-microballoon-epoxy ternary composites, Polymer Testing 65 (2018), 450-458. DOI: 10.1016/ j.polymertesting.2017.12.029

[8] Nishikawa M. et al. Micromechanical modeling of the microbond test to quantify the interfacial properties of fiber-reinforced composites, International Journal of Solids and Structures, 45 14-15 (2008) 4098-4113. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2008.02.021

[9] Котомин С.В. Оценка прочности адгезионной связи волокно — термопластичная матрица методом петли // Инженерный журнал: наука и инновации. 2015. № 12. С. 1-10.

[10] Gorbatkina Ya.A. Adhesive strength in fibre-polymer systems, Ellis Horwood Limited, Chichester, 1992. 264. DOI: 10.1002/pi.1994.210330423

[11] Wang H. et al. An improved microbond test method for determination of the interfacial shear strength between carbon fibers and epoxy resin, Polymer Testing 32 (2013) 1460-1465 DOI: 10.1016/j.polymertest-ing.2013.09.017

[12] Gonzalez-Canche N.G., Flores-Johnson E.A., Carrillo J.G. Mechanical characterization of fiber metal laminate based on aramid fiber reinforced polypropylene, Composite Structures. 172 (2017) 259-266. DOI: 10.1016/j.compstruct.2017.02.100

[13] Beter J., Maroh B., Schrittesser B., Mühlbacher I., Griesser T., Schlögl S., Fuchs P.F., Pinter G.

Tailored interfaces in fiber-reinforced elastomers: a surface treatment study on optimized load coupling via the modified fiber bundle debond technique, Polymers, 13 (1) 36 (2021) DOI: 10.3390/polym13010036

[14] Гуляев А.И. Измерение адгезионной прочности «волокно-матрица» с применением наноиден-тирования (обзор) // Труды ВИАМ. 2019. № 3 (75). С. 68-78. DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-3-68-78

[15] Liu Y., Zhang M., Liu H., Tian L., Liu J., Fu C., Fu X. Properties of basalt fiber core rods and their application in composite cross arms of a power distribution network, Polymers, 14 (2022) DOI: 10.3390/ polym14122443

[16] Mun S.Y., Ha J., Lee S., Ju Y., Lim H.M., Lee D. Prediction of enhanced interfacial bonding strength for basalt fiber/epoxy composites by micromechanical and thermomechanical analyses, Composites Part A Applied Science and Manufacturing, 142 (2020). DOI: 10.1016/j.compositesa.2020.106208

[17] Zhang F.H., Wang R.G., He X.D., Wang C., Ren L.N. Interfacial shearing strength and reinforcing mechanisms of an epoxy composite reinforced using a carbon nanotube/carbon fiber hybrid, J. Mater. Sci. 44 (13) (2009) 3574-3577.

[18] Li M., Gu Y., Liu Y., Zhang Li Y. Interfacial improvement of carbon fiber/epoxy composites using a simple process for depositing commercially functionalized carbon nanotubes on the fibers, Carbon, 52 (2013) 109-121. DOI: 10.1016/j.carbon.2012.09.011

[19] Song W., Gu A., Liang G., Yuan L. Effect of the surface roughness on interfacial properties of carbon fibers reinforced epoxy resin composites, Appl. Surf. Sci., 257 (9) (2011) 4069-4074. DOI: 10.1016/j. apsusc.2010.11.177

[20] Dsouza R. et al. 3D interfacial debonding during microbond testing: Advantages of local strain recording, Composites Science and Technology, 195 (2020) 108163. DOI: 10.1016/j.compscitech.2020.108163

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

ВАСИЛЬЕВА Елена Дмитриевна — младший научный сотрудник, Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр СО РАН», без степени. E-mail: [email protected] ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8953-9309

ИВАНОВ Афанасий Нюргунович — инженер-исследователь сотрудник, Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр СО РАН», без степени. E-mail: [email protected] ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9009-3778

REFERENCES

[1] M.T. Majd, T. Shahrabi, B. Ramezanzadeh, The role of neodymium based thin film on the epoxy/steel interfacial adhesion and corrosion protection promotion, Applied Surface Science, 464 (2019) 516—533. DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.09.109

[2] A.V. Stukach, A.I. Dintser, Issledovaniye adgezionnoy prochnosti polimerov. Trudy Krylovskogo gosu-darstvennogo nauchnogo tsentra. 2021. Spetsialnyy vypusk 1. S. 338-340. DOI: 10.24937/2542-2324-2021-1-S-I-338-340

[3] J. Thomason, An overview of some scaling issues in the sample preparation and data interpretation of the microbond test for fibre-matrix interface characterisation, Polymer Testing, 111 (2022) DOI: 10.1016/j. polymertesting.2022.107591

[4] J. Zhou, Y. Li, N. Li, X. Hao, C. Liu, Interfacial shear strength of microwave processed carbon fiber/ epoxy composites characterized by an improved fiber-bundle pull-out test, Composites Science and Technology, 133 (2016) 173-183, DOI: 10.1016/j.compscitech.2016.07.033

[5] Ye.I. Oreshko, V.S. Yerasov, D.A. Utkin, N.O. Yakovlev, Opredeleniye sdvigovoy prochnosti polimernykh kompozitsionnykh materialov pri indentirovanii // Mekhanika kompozitsionnykh materialov i konstruktsiy. 2021. T. 27. № 1. S. 73-88. DOI: 10.33113/mkmk.ras.2021.27.01.073_088.06

[6] S.C. Gallo, X. Li, Z. Zhang, C. Charitidis, H. Dong, Viscoelastic response of carbon fiber reinforced polymer during push-out tests, Composites Part A, 112 (2018) 178-185. DOI: 10.1016/j.compositesa.2018.06.003

[7] C. Zhi, H. Long, M. Miao, Microbond testing and finite element simulation of fibre-microballoon-epoxy ternary composites, Polymer Testing 65 (2018), 450-458. DOI: 10.1016/ j.polymertesting.2017.12.029

[8] M. Nishikawa et al., Micromechanical modeling of the microbond test to quantify the interfacial properties of fiber-reinforced composites, International Journal of Solids and Structures, 45 14-15 (2008) 4098-4113. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2008.02.021

[9] S.V. Kotomin, Otsenka prochnosti adgezionnoy svyazi volokno — termoplastichnaya matritsa metodom petli // Inzhenernyy zhurnal: nauka i innovatsii. 2015. № 12. S. 1-10.

[10] Ya.A. Gorbatkina, Adhesive strength in fibre-polymer systems, Ellis Horwood Limited, Chichester, 1992. 264. DOI: 10.1002/pi.1994.210330423

[11] H. Wang et al., An improved microbond test method for determination of the interfacial shear strength between carbon fibers and epoxy resin, Polymer Testing 32 (2013) 1460-1465. DOI: 10.1016/j.polymertest-ing.2013.09.017

[12] N.G. Gonzalez-Canche, E.A. Flores-Johnson, J.G. Carrillo, Mechanical characterization of fiber metal laminate based on aramid fiber reinforced polypropylene, Composite Structures. 172 (2017) 259-266. DOI: 10.1016/j.compstruct.2017.02.100

[13] J. Beter, B. Maroh, B. Schrittesser, I. Mühlbacher, T. Griesser, S. Schlögl, P.F. Fuchs, G. Pinter, Tailored interfaces in fiber-reinforced elastomers: a surface treatment study on optimized load coupling via the modified fiber bundle debond technique, Polymers, 13 (1) 36 (2021). DOI: 10.3390/polym13010036

[14] A.I. Gulyayev, Izmereniye adgezionnoy prochnosti «volokno-matritsa» s primeneniyem nanoidenti-rovaniya (obzor) // Trudy VIAM. 2019. № 3 (75). S. 68-78. DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-3-68-78

[15] Y. Liu, M. Zhang, H. Liu, L. Tian, J. Liu, C. Fu, X. Fu, Properties of basalt fiber core rods and their application in composite cross arms of a power distribution network, Polymers, 14 (2022) DOI: 10.3390/ polym14122443

[16] S.Y. Mun, J. Ha, S. Lee, Y. Ju, H.M. Lim, D. Lee, Prediction of enhanced interfacial bonding strength for basalt fiber/epoxy composites by micromechanical and thermomechanical analyses, Composites Part A Applied Science and Manufacturing, 142 (2020). DOI: 10.1016/j.compositesa.2020.106208

[17] F.H. Zhang, R.G. Wang, X.D. He, C. Wang, L.N. Ren, Interfacial shearing strength and reinforcing mechanisms of an epoxy composite reinforced using a carbon nanotube/carbon fiber hybrid, J. Mater. Sci. 44 (13) (2009) 3574-3577.

[18] M. Li, Y. Gu, Y. Liu, Li Y. Zhang, Interfacial improvement of carbon fiber/epoxy composites using a simple process for depositing commercially functionalized carbon nanotubes on the fibers, Carbon, 52 (2013) 109-121. DOI: 10.1016/j.carbon.2012.09.011

[19] W. Song, A. Gu, G. Liang, L. Yuan, Effect of the surface roughness on interfacial properties of carbon fibers reinforced epoxy resin composites, Appl. Surf. Sci., 257 (9) (2011) 4069-4074. DOI: 10.1016/j. apsusc.2010.11.177

[20] R. Dsouza et al., 3D interfacial debonding during microbond testing: Advantages of local strain recording, Composites Science and Technology, 195 (2020) 108163. DOI: 10.1016/j.compscitech.2020.108163

INFORMATION ABOUT AUTHOR

Elena D. VASILEVA — Federal Research Centre "The Yakut Scientific Centre of the Siberian Branch of

the Russian Academy of Sciences".

E-mail: [email protected]

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8953-9309

Afanasiy N. IVANOV — Federal Research Centre "The Yakut Scientific Centre of the Siberian Branch of

the Russian Academy of Sciences".

E-mail: [email protected]

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9009-3778

Поступила: 14.12.2022; Одобрена: 11.01.2023; Принята: 17.01.2023. Submitted: 14.12.2022; Approved: 11.01.2023; Accepted: 17.01.2023.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.