Bazalt minerali asosida termik destruksiyaga chidamli polimer kompozitsion materiallar olish, ularning fizik-mexanik xossalari va tuzilishini fizik-kimyoviy usullar yordamida tadqiq qilish” 70530101 – “Kimyo

1.3-§. Bazalt minerali asosida termik destruksiyaga chidamli polimer kompozitsion materiallar olish bo‘yicha olib borilgan tadqiqotlar va ularning tahlili
Polimer materiallarning xususiyatlarini yuksak darajada yaxshilash uchun albatta, bazalt va uning hosilalarini o‘z ichiga olgan arzon va samarali to‘ldiruvchilardan foydalanish maqsadga muvofiqdir.
Bazaltning noyob xususiyatlari uni eng zarur materiallardan biriga aylantirdi. Bazalt yonmaydigan va 9000C-15000C gacha haroratga bardosh bera oladigan, kuchli va mexanik ta’sirlarga chidamli, yuqori tovush va termoizolyatsiya xususiyatlariga, biologik qarshilikka hamda kimyoviy neytrallikka ega bo‘lib, o‘yuvchi kislota va ishqoriy muhitlar ta’siriga chidamli, o‘zida radiatsiyani to‘plamaygan to‘ldiruvchidir. Bazalt ekologik toza materiallar bo‘lib, inson va hayvonlar uchun zararsizdir.
Bazalt -yuqori mustahkamlikka va yuqori zichlikka ega bo‘lgan vulqon jinslaridan biri hisoblanadi, shuningdek, yuqori kimyoviy xususiyatlari, yong‘inga chidamliligi, mustahkamligi, tovush va termoizolyatsion xususiyatlarga egaligi bilan ajralib turadi.
Polilaktid, armirlangan bazalt tolasi va modifikator bilan ekstruderda aralashtirib olingan kompozitlar shisha tolaga qaraganda ancha samarali ekanligi ko‘rsatilgan [45; 1292-1301-b.].
PS va poligidroksietilakrilat bloklarini saqlagan blok sopolimer qo‘shilganda PP/bazalt tolali kompozitlarning fazalararo adgeziyasi kuchayadi. Issiqlik ta’sirida elastik fazalararo qatlamning shakllanishi relaksirlash xususiyati ega. Kompozitlarning mustahkamligi va puxtaligi ham yaxshilanadi [46; 39-43-b.]
Miychenko I.P.; Buxarov S. V.; Stankoy M. A.; Krasnojon O. A [47; 114-115-b.] poliamid matritsaning hosil bo‘lish jarayonida shisha va bazalt tolali to‘ldiruvchilarni ta’sirini o‘rganishgan. Uch qatlamli yuzlik panellarni tovush yutishga mo‘ljallangan poliamidli to‘rli tuzilishga asoslangan yuqori haroratga chidamli materiallar uchun, shisha tolali to‘ldiruvchiga nisbatan bazalt tolali to‘ldiruvchilar ko‘proq issiqlikka chidamli deb topilgan.
Ushbu ishda [48;597-604-b.] mualliflar DSK usuli yordamida uglerod, bazalt va shisha tolalar bilan mustahkamlangan polilaktid asosidagi kompozit (PLA) larning izotermik kristallanishini o‘rganganlar. Izotermik kristallangan kompozitlar morfologiyasi izotermik stolda qutblangan optik mikroskop yordamida o‘rganildi. Tolalarning mavjudligi PLA blokida kristallanish tezligini ancha tezlashtirdi va sferulitdan to transkristallizatsiyagacha bo‘lgan PLA kristalli morfologiyasini o‘zgartirdi. Transkristallizatsiyaning rivojlanishi tolalar va PLA orasidagi bo‘linish chegarasini mosligiga bog‘liq ekanligi ko‘rsatilgan.
Ushbu ishda [49; 57-60-b.] poliamid matritsasiga (poliamid-6 "Volgamid" -27) to‘ldiruvchi sifatida muddatini o‘tagan maydalangan bazalt paxta va tabiiy bazaltdan foydalanish samaradorlikni oshirishini isbotlash natijalarini taqdim etishgan. Bazalt plastikning bardoshlilik xususiyatiga va bazalt to‘ldiruvchining miqdori va turi o‘rtasidagi bog‘liqlik o‘rganilgan.
Yegorov O.V; Artemenko S. YE.; Kadikov Y.A [50; 38-39-b.] polietilen uchun dispers mineral to‘ldiruvchidan foydalanish imkoniyati va samaradorligini o‘rgandilar. Olingan ma’lumotlar polietilenning fizik-mexanik xusuiyatlarini hamda yonishga bardoshliligini oshirish imkonini beruvchi maydalangan bazaltning qo‘shilishining maqsadga muvofiqligini isbotlaganlar.
Ushbu ishda [51;31-33-b.] dispers bazaltni epoksi smola uchun to‘ldiruvchi sifatida ishlatish imkoniyati va samaradorligi o‘rganilgan. Olingan ma’lumotlar epoksi smolani to‘ldirish uchun bazaltdan foydalanishning maqsadga muvofiqligini isbotlaganlar, bu esa ushbu to‘ldiruvchining keng ko‘lamli maqsadlar uchun polimer materiallar yaratish doirasini kengaytirish imkonini beradi.
Burmistr M. V. va boshq [52; 68-73, 151, 160-b.] fiziko-mexanik, issiqlik-fizik va tribotexnik xususiyatlarini oshiradigan modifikatsiyalangan poliamid asosidagi rezol fenol-formaldegid bog‘lovchi, armirlangan diskret bazalt to‘ldiruvchilar yordamida konstruksion maqsadli polimer kompozit materiallar ishlab chiqishgan.
Ushbu ishda [53; 66-68, 151, 160-b.] poliamid-6 ni ikkilamchi polietilen tereftalat bilan modifikatsiyalash o‘rganilgan. 4-6% miqdorda dastlabki aralashma qo‘shish polimer kompozit materiallar mustahkamlik xususiyatlarini 20-25%ga oshiradi, agar unga 30% bazalt tolasi qo‘shilsa bu ko‘rsatgich 57% ga oshadi, bu esa bazalt plastik maxsulotlarini ekstremal holatlarda kengroq doirada uzoq xizmat qilish muddatini kafolatlaydi.
Kadikova Y. A. va boshq [54; 7-9-b.] polietilen va epoksi kompaund uchun to‘ldiruvchi sifatida dispers bazaltdan foydalanish imkoniyatini va samaradorligini o‘rganib, polimerasosli kompozit materiallarni keng ko‘lamli foydalanish imkonini beradi.
Ushbu ishda [55; 97-100-b.] bazalt tolali va polilaktik kislota saqlovchi polimer materiallar, silan eritmasi bilan suv va metolda 15 va 60 minut ishlov berilib ekologik toza kompazitsion material olingan hamda bazalt tolaning polimer materiallarning mexanik xususyatiga ta’siri o‘rganilgan. Bazalt tolalariga silanning suvli eritmasi bilan qisqa muddat ishlov berilganda materiallarning optimal mexanik xususiyatlari aniqlangan.
Ushbu ishda [56; 402-412-b.] epoksid nanokompozitning xajmiy buzilishiga va bazalt tola asosidagi I tip epoksid qatlamli epoksid materiallarning qovushqoqligini buzilishiga nanozarrachalarning ta’siri o‘rganilgan. Xajmiy epoksid nanokompozitning yemirilish energiyasi akril tribloksopolimer qo‘shilishi bilan ortib boradi va amalda nanoto‘ldiruvchi tarkibiga bog‘liq bo‘lmaydi. Bog‘lovchi nanoto‘ldiruvchining bo‘lishi qatlamli materiallarni qavatlarga ajralishi qovushqoqlikning yemirilishiga ta’sir ko‘rsatmaydi. Tolaning hajmiy tarkibini kamaytirish qavatlararo yemirilish energiyasining yaxshilanishiga olib keldi. Qattiq tolalar kuchlanish ta’sirida yoriq hosil bo‘lishining oldini oladi
Bog‘lovchi tarkibining ortishi hisobiga kompozitning deformatsiyaga chidamliligi oshgan. Kompozit qalinligi bo‘ylab qatlamlar yuzasining yorilishining kuzatilishi qatlamlararo bog‘lovchi moddalarning yorilishiga bog‘liqligi aniqlangan.
Mozgova A.V. va boshq [57; 41-46-b.] bazalt va shisha tolalari, armirlangan uglerod, polimer kompozitlarning mexanik energiyasi tarqalish xususiyatlarini tekshirishgan. Shamol turbinasi kuraklarining konstruksiyasiga nisbatan mexanik tebranishlar xususiyatlariga armirlovchi tolalarni yotqizishi tuzilishga, tabiati va yo‘nalishiga ta’siri o‘rganilgan.
Ushbu ishda [58; 109-123-b.], past tezlik ta’sir etish tadqiqotlarida YE-shisha tola, bazalt tolali mato va epoksid smoladan quyma preslash usulida gibrid qatlamli plastikni xususiyatlari o‘rganilgan. Sinovlar energiya ta’sirning uchta darajasida amalga oshirilgan: 5.0, 12.5 va 25.0 Dj. Kuchli yuk ta’siriga uchragan materiallar, keyin kvaz-statik to‘rt nuqtali egilish usuli bilan tekshirilgan. Tadqiqot davrida bukilish vaqtida keyinchalik buzilish mexanizmi to‘g‘risida ma’lumotga ega bo‘lish uchun akustik emissiya monitoringi amalga oshirilgan. Asosi shiisha toladan iborat laminatga nisbatan interkalyatsiyalangan tuzilishli gibrid qatlamli plastik energiya tasirini o‘ziga yuqori daraja yutish qobiliyati ega, deb ko‘rsatib o‘tilgan. Eng samarali laminat qurilish simmetrik sendvich konfiguratsiyali (bazalt tolali mato ikki qatlamlari o‘rtasida YE-shisha tolali mato) hisoblanadi.
Vasilyev S.V. va boshq [59; 216-b.] bazalt tola bilan to‘ldirilgan PTFEni fiziko-mexanik, tribologik va termodinamik xususiyatlarini o‘rganishgan. Mexanik xususiyati faollashtirilgan bazalt tola to‘ldiruvchi sifatida PTFE samarodorligini oshiradi, defarmatsion musthakamlik xususiyatlarini saqlovchi, doimiy bir xil va eskirish intensivligi pastligi bilan xarakterlanadigan tribotexnikada qo‘lash mumkin bo‘lgan matrial olish mumkinligi ko‘rsatilgan.
Ushbu ishda [60; 216-b.] bazalt matoni shisha tola o‘rniga to‘ldiruvchi sifatida ishlatish imkoniyati o‘rganilgan. Ishlab chiqilgan materiallarning fizik-mexanik xususiyatlari shishatolali to‘ldiruvchini bazalt bilan almashtirish samarador ekanligi isbotlagan, chunki bunda zarbga chidamlilik oshadi, Brinell bo‘yicha qattiqligiga va bukilgandagi buzilish kuchlanishiga ta’siri ortadi.
Kadikov Y. A va boshqalar [61; 97-99-b.] tarqalgan bazaltni epoksid birikma uchun to‘ldiruvchi sifatida ishlatish imkoniyati va samaradorligini o‘rganib chiqqanlar. Bazalt bilan to‘ldirilgan kompozitlarning fizik-kimyoviy va mexanik xususiyatlarini oshirish yo‘lga qo‘yilgan, bu esa keng ko‘lamdagi polimer-matritsali kompozit materiallarni yaratish uchun ushbu to‘ldiruvchini keng doirada ishlatish imkonini beradi.
Qurilish materiallari sanoatida armirlovchi tolalardan foydalanish istiqbollari ko‘rib chiqilgan. Armirlovchi tolalar sifatida ishqorga chidamli shisha tolalardan tayyorlangan tolalar, bazalt va polimer tolalardan foydalanilgan. Eng yuqori quvvatli po‘lat tola bo‘lib, u fizik-mexanik parametrlar bo‘yicha polimer tolalar guruhidan ancha orqada qoladi, ammo ularning korroziyaga chidamliligi va nisbatan arzonligi sanoatda ishlatish uchun o‘ziga jalb etadi. Mexanik xususiyatlari jihatidan ultra yuqori modulli poliamid tolalar metall tolaga mos keladi, ammo ularning narxi yuqori bo‘lganligi sababli foydalanishni cheklaydi. Tahlil natijalari asosida tola asosidagi materiallar XXI asrning eng istiqbolli qurilish materiallaridan biri ekanligi qayd etilgan [62; 238-241-b.].
Invitro sharoiti ta’sir etgandan keyin yuqori zichlikdagi polietilen (PEVP) va bazalt asosida kompozitlarning mexanik xossalari o‘rganilgan. Bazalt tolasi tibbiy materiallarda foydalanish uchun uglerod tolasi va shisha tolaga muqobil sifatida ishlatilgan. Invitro sharoitida eskirishidan oldin va keyin kompozitlarning mexanik xususiyatlari o‘rganilgan. PEVP/Bazalt kompozitlari armirlangan uglerod tolalari, YUZPE/shisha tolali kompozitlarga nisbatan taqqoslaganda yuqori mexanik xususiyatlarga ega ekanligi ko‘ratib o‘tilgan. Kompozitlar yuza morfologiyasi teksturasi invitro ekspozitsiyasi ta’siridan oldin va keyin tahlil qilingan. YUZPE/Bazalt kompozitlarining bioaktivligi yo‘qligi ko‘rsatilgan [63; 1007-1015-b.].
Har xil turdagi polimer kompozit armaturani cho‘zishda, ularning yemirilish xarakteri, mustahkamligi va egiluvchanlik modullining novlar diametriga bog‘liqligi aniqlangan namunalarining sinov natijalari keltirilgan Olingan natijalar po‘lat armaturani cho‘ziluvchanligi mustahkamligi qiymatlarini hisoblash bilan solishtirilgan. Olingan natijalarga asoslanib, yuqori qattiqlikka ega po‘latning A-V va A-VI turlari bilan polikompozit armaturalar cho‘ziluvchanligi mustahkam ekanligi hisoblangan qiymatlarini taqqoslaganda modulning mustahkamligi to‘risida xulosa chiqarilgan [64; 40-47-b.].
Ushbu ishda [65; 540-549-b.]da polipropilen/gilli nanokompozitlarning armirlanmagan (PPG) va armirlangan (PPG-B) maydalangan bazalt tolasi mexanik xossalarini qiyoslab o‘rganishgan. Nanogilning tarkibi 1-5% ni tashkil etadi. Past, xona va yuqori haroratlarda Yunga moduli va qovushqoqlik zarbi ta’sir kuchi, majburiy elastiklik chegarasi, cho‘ziluvchanlikning mustahkamlik chegarasi aniqlangan. PPG va PPG-B, polipropilen bilan to‘ldirilganiga qaraganda, majburiy elastiklik chegarasi va Yunga moduli va cho‘ziluvchanlikni past qiymatlarini aniqlashgan. Bazalt tolasining qo‘shilishi PPG Yunga modulini yaxshiladi. Past haroratda (-1960C) Yunga moduli va PPG va PPG-B ning majburiy elastiklik chegarasi yuqori bo‘ladi va harorat ortishi bilan pasaydi (25-1200C).
Ushbu ishda [66; 91-94-b.] modifikatsilangan dispers bazalt bilan poliamid 6 asosida kompozit material ishlab chiqilgan. Dispers bazaltning polimerning fizik-mexanik xususiyatlariga ta’siri baholangan. 1-5% miqdorida to‘ldiruvchi qo‘shilganda poliamid-6ning fizik-mexanik xususiyatlariga bir qancha ta’sir ko‘rsatishi aniqlangan. Modifikatorning 1 % li miqdorida eng yuqori ijobiy ta’sirga ega ekanligi ko‘rinadi.