Расширение областей применения полимерных композиционных материалов (ПКМ), появление их новых составов и структур является причиной разработки новых и совершенствования существующих методов их неразрушающего контроля. Одной из важнейших задач при выполнении неразрушающего контроля ПКМ является разработка или выбор режимов контроля. Сложность решения данной задачи связана с анизотропией свойств ПКМ (теплофизических, акустических и пр.). В статье изложены методика и представлены результаты инфракрасной термографии углепластиков с гибридной матрицей, формируемой эпоксидным связующим и силиконовым эластомером, представляющим в структуре матрицы самостоятельную «жидкую» (с позиции релаксационных свойств) фазу. Силиконовый эластомер обладает высокой теплостойкостью, поэтому выбор режимов выполнения активной инфракрасной термографии ПКМ с гибридной матрицей, в которой «жидкой» фазой является данный материал, представляет достаточно сложную научно-практическую задачу. Сообщаемые объекту контроля избыточные температуры должны находится в диапазоне значений, при которых наблюдается информативный температурный диагностический сигнал, но при этом не происходит деструкция компонентов ПКМ. Представлены значения температурных диагностических сигналов от зоны локации «жидкой» фазы в структуре углепластика. Установлено, что для выполнения инфракрасной термографии, температура диагностического сигнала от зоны локации силиконового эластомера должна быть на ~3±0,5°C выше температуры углепластика. Оптимальным временем наблюдения температурного диагностического сигнала является период от окончания нагрева до 0,5 мин после нагрева. Согласно представленной модели определения режимов инфракрасной термографии, основанной на фононной теории теплопроводности, температурой, соответствующей появлению диагностического сигнала от зоны локации компонента «жидкой» фазы гибридной матрицы ПКМ можно считать температуру Дебая исследуемого материала.

1. Тимошков П.Н. Хрульков А.В., Язвенко Л.Н. Композиционные материалы в автомобильной промышленности (обзор) // Труды ВИАМ. 2017. № 6. С. 61–68. doi: 10.18577/2307–6046–2017–0–6–7–7

2. Дориомедов И.С. Российский и мировой рынок полимерных композитов // Труды ВИАМ. 2020. №6-7 (89). С. 29-37. doi: 10.18577/2307-6046-2020-0-67-29-37

3. Краев И.Д., Попков О.В., Шульдешов Е.М., Сорокин А.Е. и др. Перспективы использования кремнийорганических полимеров при создании современных материалов и покрытий различного назначения // Труды ВИАМ. 2017. №12. С. 48-62. doi: 10.18577/2307-6046-2017-0-12-5-5

4. Gorodetskii M.A., Nelyub V.A., Malysheva G.V., Shaulov A.Y. et al. Technology of forming and the properties of reinforced composites based on an inorganic binder // Russian Metallurgy (Metally). 2018. №.13. P. 1195–1198. doi: 10.1134/S0036029518130074

5. Гречушкина Д.Е., Нелюб В.А. Исследование кинетики процессов течения эпоксидных связующих по поверхности углеродной ткани с металлическим покрытием // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2021. № 3. С. 34–38. doi: 10.31044/1684–2561–2021–0–3–34–38

6. Nelyub V.A., Borodulin A.S., Kobets L.P., Malysheva G.V Thixotropy Hysteresis and Structure Formation in Elastomeric Suspensions // Inorganic Materials: Applied Research. 2018. № 9(4). P. 603–608. doi: 10.1134/S2075113318040238

7. Maung P.P., Malysheva G.V., Gusev S.A. A study of the effect of network angle of fabrics on kinetics of impregnation upon molding of articles made from carbon plastics // Polymer Science – Series D. 2016. № 9(4). Р. 407–410. doi: 10.1134/S1995421216040146

8. Кочергин Ю.С., Григоренко Т.И., Золотарёва В.В. Pелаксационные свойства композиционных материалов на основе смесей эпоксидных полимеров и термоэластопластов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2020. № 2. С. 85–95. doi: 10.34031/2071–7318–2020–5–2–85–95

9. Кочергин Ю.С., Носова А.Н., Кравчук Т.Н., Григоренко Т.И. и др Свойства эпоксидных композитов, отвержденных комплексом оловоорганического галогенида с аминофенольным отвердителем // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2020. № 11. С. 89–101. doi: 10.34031/2071–7318–2020–5–11–89–101

10. Maung P.P., Htet T.L., Malysheva G.V. Simulation and optimization of vacuum assisted resin infusion process for large-sized structures made of carbon fiber-reinforced plastic // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. № 709 (2). 022041. doi: 10.1088/1757–899X/709/2/022041.

11. Neluyb V.A., Malysheva G.V., Komarov I.A. New technologies for producing multifunctional reinforced carbon plastics // Materials Science Forum. 2021. V. 1037. P. 196-202. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1037.196

12. Nelyub V.A. Technologies of metallization of carbon fabric and the properties of the related carbon fiber reinforced plastics // Russian Metallurgy. 2018. № 13. P. 1199–2101. doi: 10.1134/S0036029518130189

13. Malysheva, G.V., Guzeva, T.A. Technological support for decreasing the porosity of polymer composite products // Russian Metallurgy (Metally). 2021. V. 2021. №13. P. 1692–1695. doi: 10.1134/S0036029521130139.

14. Берлин А.А. Об усталостной прочности природных материалов // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2019. № 7. С. 2–3. doi: 10.31044/1994–6260–2019–0–7–2–3

15. Kosenko E.A., Baurova N.I., Zorin V.A. Mechanical properties of carbon fiber reinforced plastics with various types of hybrid matrices at negative temperatures // Russian Metallurgy (Metally). 2021. V. 2021. №13. P. 1705–1708. doi: 10.1134/S0036029521130103

16. Чулков А.О., Нестерук Д.А., Шагдыров Б.И., Вавилов В.П. Метод и аппаратура инфракрасного и ультразвукового термографического контроля крупногабаритных композиционных изделий сложной формы// Дефектоскопия. 2021. № 7. С. 67–74. doi: 10.31857/S0130308221070083

17. Moskovchenko A.I., Vavilov V.P., Chulkov A.O., Bernegger R. et al. Detecting delaminations in semitransparent glass fiber composite by using pulsed infrared thermography // Journal of Nondestructive Evaluation. 2020. №. 3. P. 69. doi: 10.1007/s10921-020-00717-x

18. Vavilov V.P. Thermal nondestructive testing of materials and products: a review // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2017. № 10. P. 707-730. doi: 10.1134/S1061830917100072

19. Zorin V.A., Baurova N.I., Kosenko E.A. Analysis of the influence of quantum-mechanical processes on the possibilities of determining the low degree of curing a binder when molding products from polymer composite materials // Polymer Science – Series D. 2018. № 3. P. 334–338. doi: 10.1134/S1995421218030255

20. Элементы квантовой теории твердого тела. URL: http://genphys.phys.msu.ru/rus/edu/kvant/kvant9.pdf