Вышедшие номера
Электромагнитное поле как фактор повышения механических характеристик монослоев полиамида, армированных непрерывным углеродным волокном
Злобина И.В.1,2, Бекренев Н.В.1, Чуриков Д.О.1, Сайфутяров Р.Р.2
1Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина, Саратов, Россия
2Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
Email: irinka_7_@mail.ru
Поступила в редакцию: 6 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 23 января 2026 г.
Принята к печати: 4 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 12 мая 2026 г.

Выполнены экспериментальные исследования воздействия частоты сверхвысокочастотного электромагнитного поля на изменение параметров прочности и жесткости монослоев из полиамида марки Па-6, армированных непрерывным углеродным волокном, полученных по технологии послойного наплавления. Показано, что проявление эффекта сверхвысокочастотного воздействия применительно к монослоям малой толщины существенно зависит при прочих равных условиях от частоты излучения. При частоте 2450 MHz предельные напряжения изгиба повышаются в 1.15 раза, а при 915 MHz - в 1.2 раза. Различия в воздействии высокочастотного излучения с разной частотой на жесткость и микроструктуру монослоев объясняются существенной разницей в интенсивности тепловых процессов. На частоте 915 MHz данный показатель существенно ниже - более чем вдвое - по сравнению с результатами, зафиксированными на повышенной частоте. Это ограничивает подвижность концевых групп и цепей полимеров связующего в момент перехода во временно пластичное состояние. Это затрудняет их вращение и формирование новых связей с волокнами. В то же время наблюдается более однородный характер воздействия. Ключевые слова: композитные филаменты, термопластичные и термореактивные связующие, аддитивные технологии, прочность и жесткость, СВЧ электромагнитное поле.
  1. Е.Н. Каблов, О.В. Старцев, А.М. Кручинин. Стратегические материалы нового поколения и технологии их аддитивного производства (ВИАМ, М., 2020)
  2. М.А. Керимов, М.М. Ильин. Пласт. массы, 5-6, 44 (2022). DOI: 10.35164/0554-2901-2022-5-6-44-48
  3. М.С. Дориомедов. Тр. ВИАМ, 6-7, 29 (2020). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-6-7-29-37
  4. Ю.Д. Жилов, Е.Н. Каблов, О.В. Старцев. Авиац. матер. и технол., 3 (60), 3 (2020). DOI: 10.18577/2071-9140-2020-0-3-3-16 [Yu.D. Zhilov, E.N. Kablov, O.V. Startsev. Aviat. Mater. Technol., 3 (60), 3 (2020).]
  5. В.А. Грибков, А.В. Довбищенко, Ю.С. Петровская. Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2 (137), 7 (2021). DOI: 10.18698/0236-3941-2021-2-7-22 [V.A. Gribkov, A.V. Dovbishchenko, Yu.S. Petrovskaya. HERALD Bauman MSTU. Ser. Mechanical Engineering, 2 (137), 7 (2021). DOI: 10.18698/0236-3941-2021-2-7-22]
  6. Я. Гибсон, Д. Розен, Б. Стакер. Технологии аддитивного производства. Трехмерная печать, быстрое прототипирование и прямое цифровое производство (ТЕХНОСФЕРА, М., 2016) [Пер. с англ.: I. Gibson, D.W. Rosen, B.W. Stucker. Additive Manufacturing Technologies, 2nd ed. (Springer, NY., 2015)]
  7. H. Bikas, P. Stavropoulos, G. Chryssolouris. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 83, 389 (2016). DOI: 10.1007/s00170-015-7576-2
  8. Д.С. Дедов, А.А. Батаев, Т.С. Мусаев. Fundam. Prikl. Nauka, 15 (1), 42 (2021)
  9. А.В. Балашов, М.И. Маркова. Инж. вестн. Дона, 1, 1 (2019). URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2019/5618
  10. В.М. Петров, С.Н. Безпальчук, С.П. Яковлев. Вестн. гос. ун-та мор. и реч. флота им. адм. С.О. Макарова, 9 (4), 765 (2017). DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-4-765-776 [V.M. Petrov, S.N. Bezpalychuk, S.P. Yakovlev. Proc. State Univ. Marit. River Fleet Admiral S.O. Makarov, 9 (4), 765 (2017). DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-4-765-776]
  11. F. Ning, W. Cong, J. Qiu, J. Wei, S. Wang. Compos. Part B, 80, 369 (2015). DOI: 10.1016/j.compositesb.2015.06.012
  12. E.A. Polyzos, A. Katalagarianakis, D. Van Hemelrijck, L. Pyl, D. Polyzos. Addit. Manuf., 36, 101394 (2020). DOI: 10.1016/j.addma.2020.101394
  13. F. Wang, G. Wang, Z. Zhang, F. Ning. Addit. Manuf., 37, 101661 (2021). DOI: 10.1016/j.addma.2020.101661
  14. Е.В. Багаев, Ю.А. Будберг, С.В. Гаврилов. Современные методы модификации и обработки полимерных материалов (Профессия, СПб., 2021)
  15. С.В. Алехин, А.С. Горшков, Е.Е. Потапов. Перспектив. матер., 5, 36 (2020). DOI: 10.30791/1028-978X-2020-5-36-45
  16. A.V. Brovko, E.K. Murphy, M. Rother. IEEE Microw. Wirel. Compon. Lett., 18 (9), 647 (2008). DOI: 10.1109/LMWC.2008.2002066
  17. D.A. Jones, T.P. Lelyveld, S.D. Mavrofidis, S.W. Kingman, N.J. Miles. Resour. Conserv. Recycl., 187, 106620 (2022). DOI: 10.1016/j.resconrec.2022.106620
  18. Ю.С. Архангельский. Справочная книга по СВЧ-электротермии (Научная книга, Саратов, 2011)
  19. И.В. Злобина, Н.В. Бекренев. Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика, 22 (2), 158 (2022). DOI: 10.18500/1817-3020-2022-22-2-158-169
  20. И.В. Злобина, Н.В. Бекренев, А.С. Егоров, Д.И. Кузнецов. ЖТФ, 93 (2), 237 (2023). DOI: 10.21883/JTF.2023.02.53958.168-23 [I.V. Zlobina, N.V. Bekrenev, A.S. Egorov, D.I. Kuznetsov. Tech. Phys., 68 (2), 221 (2023). DOI: 10.1134/S1063784223020124]
  21. T. Kim, J. Lee, K.-H. Lee. Carbon Lett., 15 (1), 15 (2014). DOI: 10.5714/CL.2014.15.1.015
  22. M. Kwak. Автореф. дис. докт. философии (Imperial College London, 2016)
  23. Б.А. Розенберг, Э.Ф. Олейник. Успехи химии, 53 (2), 273 (1984). [B.A. Rozenberg, E.F. Oleinik. Sov. Russ. Chem. Rev., 53 (2), 181 (1984). DOI: 10.1070/RC1984v053n02ABEH003037]
  24. F.-L. Jin, X. Li, S.-J. Park. J. Ind. Eng. Chem., 105, 70 (2022). DOI: 10.1016/j.jiec.2021.09.026
  25. G.M. Odegard, A. Bandyopadhyay. J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys., 49, 1695 (2011). DOI: 10.1002/polb.22355
  26. Е.С. Жаворонок, И.Н. Сенчихин, В.И. Ролдугин. Высокомол. соед. Сер. А, 59 (2), 113 (2017). DOI: 10.1134/S0965545X1702010X
  27. А.С. Ажеганов, В.П. Бегишев, Д.А. Горинов, С.Н. Лысенко, И.Т. Шардаков. ПМТФ, 47 (4), 104 (2006). [A.S. Azheganov, V.P. Begishev, D.A. Gorinov, S.N. Lysenko, I.T. Shardakov. J. Appl. Mech. Tech. Phys., 47 (4), 567 (2006). DOI: 10.1007/s10808-006-0098-5]
  28. Д.С. Лобанов, Е.М. Лунегова, А.И. Мугатаров. Вестн. ПНИПУ. Механика, 1, 41 (2021). DOI: 10.15593/perm.mech/2021.1.05 [D.S. Lobanov, E.M. Lunegeova, A.I. Mugatarov. Perm. Natl. Res. Polytech. Univ. Mech., 1, 41 (2021). DOI: 10.15593/perm.mech/2021.1.05]
  29. О.В. Старцев, Е.Н. Каблов, А.Ю. Махоньков. Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, спец. вып., 104 (2011)
  30. Л.Я. Мошинский. Эпоксидные смолы и отвердители (Аркадия, Тель-Авив, 1995)
  31. И.В. Злобина, Н.В. Бекренев, Д.В. Кондратов. Вопр. электротехнологии, 2 (39), 18 (2023).
  32. ГОСТ Р ИСО 21748-2012 Руководство по использованию оценок повторяемости, воспроизводимости и правильности при оценке неопределенности измерений (Стандартинформ, М., 2014)
  33. В.В. Веременюк, Е.А. Крушевский, О.А. Мороз. Статистическая обработка экспериментальных данных (БНТУ, Минск, 2015)
  34. Н.А. Спирин, В.В. Лавров, Л.А. Зайнуллин, А.Р. Бондин, А.А. Бурыкин. Методы планирования и обработки результатов инженерного эксперимента: учебн. пособие (ООО "УИНЦ", Екатеринбург, 2015)
  35. Р. Уинтертон. УФН, 105 (2), 307 (1971). [R.H. Winterton. Sov. Phys. Usp., 14 (2), 248 (1971). DOI: 10.1070/PU1971v014n02ABEH004459]
  36. И.В. Злобина, Н.В. Бекренев, Д.О. Чуриков. Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Физика, 25 (2), 230 (2025). [I.V. Zlobina, N.V. Bekrenev, D.O. Churikov. Izv. Saratov Univ. (N. S.) Ser. Phys., 25 (2), 230 (2025). DOI: 10.18500/1817-3020-2025-25-2-230-241]
  37. И.В. Злобина, И.С. Кацуба, Н.В. Бекренев. Изв. ВолГТУ, 3 (238), 18 (2020)
  38. И.В. Злобина, И.С. Кацуба, Н.В. Бекренев. Изв. ВолГТУ, 3 (238), 20 (2020).