Порівняльний аналіз характеристик міцності вітчизняних композитних матеріалів на поліуретановій основі - Іщенко , А.О.; Девін , Л.М.; Рассохін , Д.О.; Носовська , О.В.; Капустін , С.В.; Бєм , Р. (Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, 2025)
У статті представлено результати порівняльного аналізу фізико-механічних властивостей двох вітчизняних композитних матеріалів на поліуретановій основі – ДК2 (розробка Приазовського державного технічного університету) та АК.UR-03 (виробництво компанії «Капітел», м. Дніпро). Дослідження спрямоване на визначення граничної міцності матеріалів при стисканні та оцінку їхньої деформованості, що є критично важливим фактором при виборі матеріалів для захисту обладнання, яке працює в умовах високих навантажень. Особливу увагу приділено також аналізу пористості матеріалів як одного з ключових параметрів, що впливає на їх довговічність та експлуатаційні характеристики. Експериментальні випробування проводилися на гідропресі потужністю 10 тонн із поетапним збільшенням навантаження. Було виміряно зміну товщини зразків на кожному етапі для обчислення ступеня деформації та напружень. Результати показали, що матеріал ДК2 демонструє вищу міцність (209 МПа проти 170 МПа для АК.UR-03) та значно меншу відносну деформацію (12,5% проти 43% відповідно). Це вказує на доцільність його використання в конструкціях, де критично важливими є міцність і стабільність розмірів під навантаженням. Крім механічного аналізу, у роботі було проведено дослідження пористості матеріалів за допомогою 3D-макроскопу після їх руйнування в охолодженому стані. Для матеріалу ДК2 виявлено 977 пор, які займали близько 9,79% площі дослідженої поверхні. Причиною пороутворення визначено хімічну реакцію між ізоціанатами та вологістю, внаслідок чого виділяється вуглекислий газ, що створює мікропухирці в структурі полімеру. Запропоновано методи зменшення пористості, зокрема введення дисперсних наповнювачів (графіт, оксид міді), які можуть зв’язувати CO₂, покращуючи однорідність структури та міцність композиту. Практичне значення результатів полягає в можливості ефективного застосування матеріалу ДК2 у гірничо-металургійній, машинобудівній та енергетичній галузях для відновлення та захисту обладнання, що експлуатується в умовах значних навантажень і агресивних середовищ. Робота також відкриває перспективи для подальших досліджень щодо підвищення експлуатаційних характеристик полімерних композитів шляхом модифікації їх структури та складу