Влияние механической активации на структуру композиционных порошков на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, наполненного карбидом бора

Abstract

Методами рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии, ИК-Фурье спектроскопии исследованы продукты механической активации порошковой смеси сверхвысокомолекулярного полиэтилена и микрокристаллического карбида бора (В4С), проведенной в высокоэнергетической шаровой планетарной мельнице с энергонапряженностью I = 1,1 Вт/г при длительности от 5 до 25 мин. Показано, что в условиях интенсивных ударно-сдвиговых деформаций формируются полимерные композиционные частицы чешуйчатой формы размером 100…160 мкм с хаотичным распределением в них частиц карбида бора размером 1…5 мкм, при этом окислительной деструкции полимера не наблюдается. Основными возможными результатами взаимодействия полимерной матрицы и дисперсных порошков наполнителя при механической активации являются процессы сшивки при некотором вероятном уменьшении его молекулярной массы. Механическая активация способствует формированию структуры карбида бора с меньшим содержанием углерода (В6.5С).= The products of mechanical alloying (MA) of a powder mixture of ultrahigh-molecular weight polyethylene and microcrystalline boron carbide (B4C) produced in the high-energy spherical planetary mill during with an energy density I = 1.1 W/g for a duration of 5 up to 25 minutes were studied by the methods of X-ray diffraction, scanning electron microscopy and FT-IR spectroscopy. It is shown that the polymeric composite particles of flake form of a size of 100…160 μm with a chaotic distribution in them of the boron carbide particles of size of 1…5 μm are formed during mechanical alloying. Oxidative degradation of the polymer is not observed. MA promotes the formation of a boron carbide structure with a lower carbon content (B6.5C). The main possible results of the interaction of the polymer matrix and dispersed filler powders in MA are the cross-linking processes with some possible decrease in its molecular weight.