Исследование плотности образцов из терморасширенного графита акустическим амплитудно-теневым методом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследования чувствительности акустического метода контроля плотности образцов из терморасширенного графита, основанного на регистрации изменения амплитуды прошедшего сигнала сквозь образец, обусловленное изменением плотности, показавшие, что предельная чувствительность метода соизмерима с погрешностью измерения плотности прямым весовым методом и массы составила 26 кг/м3 и 0,02 г соответственно. Проведена оценка неравномерности распределения плотности по площади образцов из ТРГ разной толщины, при этом отклонение амплитуды прошедшего сигнала сквозь образец, пропорциональное отклонению плотности, для некоторых листов достигло до 50 %, для матов - 30 %, а наименьшее не превысило 10 %. В процессе сканирования выявлена обратно пропорциональная зависимость амплитуды прошедшего акустического сигнала от средней плотности образцов, наиболее выраженная для малых толщин матов и листов ТРГ.

Об авторах

О. П Богдан

Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова

Ижевск, Россия

О. В Муравьева

Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова;Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: pmkk@istu.ru
Ижевск, Россия

А. В Блинова

Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова

Ижевск, Россия

Д. В Злобин

Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова

Ижевск, Россия

Список литературы

  1. Фиалков А.С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе. М.: Аспект-пресс, 1997. 718 с.
  2. Murugan P., Nagarajan R.D., Shetty B.H., Govindasamy M., Sundramoorthy A.K. Recent trends in the applications of thermally expanded graphite for energy storage and sensors - a review // Nanoscale Advances. 2021. No. 3. P. 6294-6309.
  3. Tarannum F., Danayat S.S., Nayal A., Muthaiah R., Annam R.S., Garg J. Large enhancement in thermal conductivity of solvent-cast expanded graphite/polyetherimide composites // Nanomaterials. 2022. No. 12 (11). P. 1877.
  4. Исаев О.Ю., Смирнов Д.В., Пономарев А.А., Каменева А.Л., Шелемба И.С., Оглезнев А.А., Юдин Р.С. Контроль состояния уплотнения из терморасширенного графита на базе оптоволоконных технологий // Вестник ПНИПУ. Машиностроение, материаловедение. 2018. Т. 20. № 4. С. 34-42.
  5. Ноздрюхин А.Д., Черепанова М.В., Потапов И.С. Увеличение термостойкости листового терморасширенного графита // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. 2019. № 1. С. 83-92.
  6. Lee Y., Nithya S., Lee G. Boost charging lithium-ion battery using expanded graphite anode with enhanced performance // Materials Letters. 2021. V. 299. Р. 130077.
  7. Филимонов Д.А., Юдина Т.Ф., Базанов М.И., Братков И.В., Леонтьев Н.А. Электрохимические свойства различных углеродных материалов. Расчет адсорбции кислорода // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2017. Т. 60. № 2. С. 20-22.
  8. Котов С.А., Музафарова С.-В.Р., Ливинцова М.Г. Исследование процессов уплотнения порошков терморасширенного графита при прокатке // Заготовительные производства в машиностроении. 2019. Т. 17. № 8. С. 366-370.
  9. Ноздрюхин А.Д., Черепанова М.В., Потапов И.С. Определение условий терморасширения интеркалированного графита в печи с электрообогревом // Южно-сибирский научный вестник. 2020. № 1 (29). С. 102-107.
  10. Бердников Р.А., Хименко Л.Л., Минченко Л.А., Ильин А.Н., Исаев О.Ю. Влияние состава пиротехнической смеси на сорбирующую способность терморасширенного графита, полученного методом термоудара // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2022. № 71. С. 129-136.
  11. Яковлев А.В., Финаенов А.И., Забудьков С.Л. Терморасширенный графит: синтез, свойства и перспективы применения // Журн. прикладной химии. 2006. Т. 79. С. 1761-1771.
  12. Каллаев С.Н., Бакмаев А.Г., Бабаев А.А., Билалов А.Р., Омаров З.М., Теруков Е.И. Теплофизические свойства терморасширенного графита // Теплофизика высоких температур. 2022. Т. 60. № 1. С. 19-22.
  13. Berestneva Yu.V., Raksha E.V., Voitash A.A., Arzumanyan G.M., Savoskin M.V. Thermally expanded graphite from graphite nitrate cointercalated with ethyl formate and acetic acid: morphology and physicochemical properties // Journal of Physics: Conference Series. 2020. V. 1658. P. 012004.
  14. Иванов А.В., Павлова Ю.А., Максимова Н.В., Похолок К.В., Малахо А.П., Авдеев В.В. Получение терморасширенного графита, модифицированного ферритом магния // Неорганические материалы. 2018. Т. 54. № 7. С. 668-674.
  15. Белова М.Ю. От "черного мела" к уплотнениям из ТРГ // Арматуростроение. 2008. № 1 (52). C. 42-49.
  16. Гревнов Л.М., Оглезнева С.А., Куликова А.А. Исследование легирования порошковых сталей разными формами углерода // Фундаментальные исследования. 2017. № 11. С. 284-288.
  17. Huang J., Zhao Z.Q., Chen T., Zhu Y., Lv Z.H., Gong X., Niu Y.Y., Ma B.G. Preparation of highly dispersed expandable graphite/polystyrene composite foam via suspension polymerization non-covalently compatibilized by polystyrene with enhanced fire retardation // Carbon. 2019. V. 146. P. 503-512.
  18. Wei B., Zhang L., Yang S. Polymer composites with expanded graphite network with superior thermal conductivity and electromagnetic interference shielding performance // Chemical engineering journal. 2021. V. 404. P. 126437.
  19. Jaszak P. Modeling of the elastic properties of compressed expanded graphite - a material used in spiral wound gaskets // International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2020. V. 187. P. 104158.
  20. Mohanty S., Nayak S.K. A new way synthesis of expanded graphite as a thermal filler to enhance the thermal conductivity of dgeba resin as thermal interface material // High performance polymers. 2020. V. 5. P. 506-523.
  21. Glebova N.V., Krasnova A.O., Nechitailov A.A. Thermally expanded graphite as functional material in the technology of electrode material with mixed conductivity // Russian journal of applied chemistry. 2018.91 (V. 8). P. 1262-1271.
  22. Берестнева Ю., Войташ А., Ракша Е., Балкушкин Р., Межевова А., Савоськин М. Оценка возможности применения терморасширенного графита для очистки загрязненных природных вод // Химическая безопасность. 2021. Т. 5. № 1. С. 110-124.
  23. Китова А.Е., Медведева А.С., Быков А.Г., Колесов В.В., Решетилов А.Н. Биосенсор на основе мембранных фракций gluconobacter oxydans модифицированный терморасширенным графитом // Известия ТулГУ. Естественные науки. 2019. № 3. С. 63-69.
  24. Стручкова Т.С., Нюрова А.Г., Николаева А.Д. Исследование влияния терморасширенного графита на триботехнические характеристики политетрафторэтилена // Южно-сибирский научный вестник. 2019. № 4 (28). С. 303-306.
  25. Попов М.В., Брестер А.Е., Юсин С.И., Баннов А.Г. Исследование пористых углеродных материалов для суперконденсаторов // Химия в интересах устойчивого развития. 2021. Т. 29. № 6. С. 691-701.
  26. Ракша Е.В., Глазунова В.А., Осколкова О.Н., Сухов П.В., Волкова Г.К., Давыдова А.А., Берестнева Ю.В., Савоськин М.В. Углеродные наночастицы на основе терморасширенного графита: влияние способа получения ТРГ на морфологию частиц // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. 2021. № 13. С. 777-787.
  27. Караваев Д.М., Матыгуллина Е.В., Сиротенко Л.Д., Дегтярев А.И. Определение коэффициента трения композиционного материала на основе терморасширенного графита с кремнийорганическим связующим // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015. Т. 17. № 2 (4). С. 775-778.
  28. Chung D. L. A review of exfoliated graphite // Journal of Materials Science. 2016. V. 51. No. 1. P. 555.
  29. Bogdan O.P., Muravieva O. V., Zlobin D. V. Acoustic Density Testing of Blanks Made of Thermally Expanded Graphite // AIP Conference Proceedings. Proceeding of the 14th International Conference on Mechanics, Resource and Diagnostics of Materials and Structures. 2020. С. 040008.
  30. Bogdan O.P., Zlobin D. V., Muravieva O. V., Muraviev V. V., Volkova L. V. Acoustic and Eddy Current Methods of Nondestructive Testing of Thermally Expanded Graphite Sheets // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. С. 012033.
  31. Артемьев А.В., Васильев С.Л., Юргенсон С.А., Кулаков В.В., Авдеев В.В. Исследование макроструктуры углеродных фрикционных материалов методом рентгеновской томографии // Цветные металлы. 2012. № 12. С. 64-68.
  32. Богдан О.П., Муравьева О.В., Платунов А.В., Рысев Д.С. Исследование характеристик листов пенополиэтилена акустическими методами // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23. № 2. С. 61-68.
  33. Bogdan O.P., Zlobin D.V., Muravieva O.V., Molin S.M.,. Platunov A.V. Evaluation of nonuniformity of elastic properties of sheets made from closed-сell polyolefin foams by acoustic method // Приборы и методы измерений. 2021. Т. 12. № 1. С. 58-66.
  34. Князьков Н.Н., Шарфарец Б.П. Акустика пористо-упругих насыщенных жидкостью сред (обзор теории БИО) // Научное приборостроение. 2016. Т. 26. № 1. С. 77-84.

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах