Как стать автором
Обновить

Комментарии 45

(BTW, с первым тоже не получилось)
Хм, у меня первое видно. Попробовала поправить. Спасибо.

Придется тогда на оба давать ссылки в комментах.

Падение груза на полимерную «сэндвич-пластину» www.facebook.com/Biomimetix/videos/vb.905447182953440/968610043303820/?type=2&theater

Стрельба из пневматики www.instagram.com/p/BRBQKjGjU5p/?taken-by=senatovfs
я даже с VPN пробовал — не видно.

Жаль, что видео в комментах, — тема очень интересная, и вставленное видео только украсило бы статью (идеалом было бы — перезалить в youtube, и вставить оттуда), и помогло бы в деле распространения информации о этих достижениях/ пропагандирования темы.
Теперь со ссылкой на youtube. Надеюсь, что все открывается.
Попробуйте пользоваться тегом oembed.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Добрый день! Это отличный вопрос!
Именно им мы задались, когда впервые сделали ленты. И именно этим мы сейчас занимаемся. Есть много технологических сложностей по фиксации лент в «плетенке» с сохранением плотной укладки.
Как оно из возможных решений: делаем самоармированные композиты, в которых единичные ленты или «плетенки» находятся в матрице из того же материала — СВМПЭ. Но возникает проблема: очень сложно попасть в диапазон температур, при которых ленты сплавляются с матрицей, но еще не наступает разориентация макромолекул и падение прочности. Лабораторные образцы уже есть. Возможно, это будет темой отдельной статьи на Хабре в будущем.

Еще раз спасибо за вопрос и идеи по броне!

-- 
С уважением,
Сенатов Фёдор Святославович, к.ф-м.н.
Научный сотрудник НИТУ «МИСиС»,
Генеральный директор ООО «Биомиметикс»
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Постепенное изменение свойств начинается с 90 °С, но полное разориентирование с потерей мех.свойств начинается при предплавильных температурах (после 140 °С). Теплофизические характеристики близки к характеристикам СВМПЭ волокон

А ведь можно и кросс линкид прикрутить))

Без ориентационной вытяжки с остаточным удлинением до разрыва, в пару процентов, бронепанели из СМПЭ работать не будут + биаксиальное послойное ориентирование.

«Переплетение лент» только ослабит композит и тем более «ткани».

еще научитесь делать так, чтобы приложенная сила уходила по самой пластине и уходила в ее ребро… вы начнете новую эру в бронировании…


Ударная волна в волокне СВМПЭ выше скорости звука )) Исследовано вдоль и поперек в 1980-х.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
надо будет почитать литературку,


кто бы спорил ))
чтобы пуля даже задержанная броником, запреградным воздействием ребра не ломала


Джоули надо поглотить, за сотые доли секунды*площадь рассеивания*толщина слоев или все же будут «рёбра».

Тканый материал размазывает ударное воздействие на большую площадь,


любые типы тканных переплетений ослабляют баллистические волокна СВМПЭ в разы.

Ударная волна ж распространяется в направлении наименьшего сопротивления,


вдоль оси растянутых супер молекул СВМПЭ, выполняя работу

Причем, материал сохраняет свойства даже до -80°С. Более того, мы пытались расколоть её в жидком азоте (-196°С). Это оказалось практически невозможно сделать, если заранее сильно не надрезать пластину».


То, что СВМПЭ, криогенно стойкий полимер, это известно едва ли не с момента его синтеза.
«не расколоть» стоит привести к понятным величинам, в кДж/м2.

Пытаться расколоть на копре пластинку СВМПЭ с одним разрезом, в общем то бесполезно. Надо два надреза, потому что ~ 240 кДж/м2 ))

Промышленности, не важно на какой географической широте эксплуатируется, нужен гибкий, легко приклеивающийся к субстрату лист толщиной 1 — 5 мм, а не плиты от 10 мм на болтах, из китайского или европейского прессованного порошка СМВПЭ.

Кф трения, абразивная стойкость — настраиваемые параметры, иногда на +500% ))
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
При использовании в качестве бронирования важнее характеристики материала при нагреве =)


Чем важнее, где важнее?
Для огнестойкости используют слой арамида (полимеры с отрицательным кислородным индексом) поверх свмпэ, классическое решение.
«СВМПЭ из реактора», не термопласт, вязкость нарастает при нагревании (не ньютоновская жижа), пока не разложится. Для брони в общем, это не важно, другие временные рамки работы.

Удивительно хорошие результаты на пневматические пульки, это да.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
От некоторых типов материалов для бронирования отказались из-за деформации при точечном нагреве, но для носимой брони это действительно не сильно важно,


броня — это комплекс, полимерам свое место, для транспортных средств, как противоосколочный подслой и гашение запреградного воздействия.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
из обычного+вспененного свмпэ без потери прочности в месте соединения слоев


какую функцию, как думаешь, выполняет бесшовность? Что дает.

в шлемах то запреградное воздействие — одна из основных проблем.


это уже трепанация скорее, если запреградное ))
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
для функции амортизации, свмпэ вовсе не панацея, существуют более эффективные материалы, эластомерные пены, эластомерные аэрогели, высокопрочные пенопласты и т.п.

каски последнего поколения больше похожи на велосипедный шлем, зачем думать категориями поражающих готовых элементов из 20 века? )) По военной статистике 21 века, проектировать защиту от них не актуально, а SWAT и т.п. — другие задачи, другая защита. Высокоскоростные осколки в доли грамма, основная задача, без потери функционала.

Пульки из пневматики на видео, не стандартный под-вариант пенетратора. На вау-вау эффект норм, не более.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Стелька из вспененного свмпэ — примочка, не более.
Задача вспенивания свмпэ с открытыми порами в процессе переработки давно решена. Для более утилитарных вещей, таких как например фильтры для пылевидной щелочи
Задача вспенивания свмпэ с открытыми порами в процессе переработки давно решена

Попыток промышленного получения пористого СВМПЭ было много разных. Это и вспенивание газом и разлагающимися агентами, и сверхкритическими средами. Но на деле — это отнюдь нетривиальная задача из-за большой вязкости расплава с точки зрения технологии и из-за использования большого количества растворителей (ксилол, декалин и тд) с экономической точки зрения.
Знаменитые высокопористые имплантаты Medpor даже делают из HDPE, а не СВМПЭ. Хотя из имплантаты из СВМПЭ несравнимо лучше по мех.свойствам.

Представленный же в статье бислойный СВМПЭ и технология его получения получены впервые: без растворителей, с минимизацией дефектов сплавления, но с контролируемой пористостью (градиентной, при необходимости)


С уважением,
Сенатов Фёдор Святославович, к.ф-м.н.
Научный сотрудник НИТУ «МИСиС»,
Генеральный директор ООО «Биомиметикс»
Но на деле — это отнюдь нетривиальная задача из-за большой вязкости расплава с точки зрения технологии и из-за использования большого количества растворителей (ксилол, декалин и тд) с экономической точки зрения.


классика с гель экструзией конечно дороговата. «Попкорн» получаем сразу за 1 присест в один цикл, без использования геля, газа и сверхкритичного СО2 )) Термопластичная форма позволяет.

Знаменитые высокопористые имплантаты Medpor даже делают из HDPE, а не СВМПЭ. Хотя из имплантаты из СВМПЭ несравнимо лучше по мех.свойствам.


Если сополимеризовать гексен с HDPE, ударная вязкость превзойдет прессованный СВМПЭ.

Даешь больше технологий, хороших и разных! ))

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Можно разрабатывать и производить в промышленном масштабе одновременно))

Работать будет по отдельности. Физмехи у такой пены не выдающиеся, из "спагетти молекул", брони не будет.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
работать будет по отдельности если это два разных куска сложенные вместе или работать будет по отдельности даже если это единый слой пена/монолит/пена/монолит сделанный изначально во время техпроцесса?


В чем заключается работа во всех вышеперечисленных вариантах?

как измерить ударную вязкость к вспененному свмпэ? Только заморозить, а потом уже бить))

Не в броне дело, больше интересует улавливание большого количества осколков без потери эффективности.


почему пена, пускай из свмпэ, будет эффективно улавливать высокоскоростные осколки? Какие свойства у этой волшебной пены есть а у других материалов нет?

Принцип работы баллистического волокна, надеюсь понимаете.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
теряюсь в догадках
… не заполнены кое-чем
;()

Можно губку для посуды заполнить на пробу, эффект будет тот же.
переход вспененной части в монолитную и как будет работать бутерброд из нескольких подобных слоев при кинетическом на него воздействии

пористая часть работает как демпфер и обеспечивает «подвижность» сэндвич-системы. Изначально пористая часть и переход в сплошной СВМПЭ разрабатывалась как имитация трабекулярной и кортикальной кости со свойствами, адекватными природной костной ткани. Из этих материалов мы изготавливали имплантаты, которые ставились в костные дефекты конечностей
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
имеющего бесшовное соединение вспененной и обычной части


Медитировать на бесшовность можно бесконечно. Вопрос то, какую функцию несет шов, монолит и пена.
Многослойный СВМПЭ разрабатывался как универсальная конструкция, работающая под нагрузкой (ударной / динамической и т.д.) без расслоений.
Многослойный СВМПЭ получается за единую технологическую операцию и не разрушается по границе при нагружении. В первую очередь, это уже было впервые использовано в ветеринарии как прямой аналог сразу трабекулярной и кортикальной костной ткани. При циклических нагрузках трещина не растет по границе, а значит нет отделения «приросшей» к организму пористой части от непористой с последующим выпадением.
Для немедицинских применений — похожая аналогия: предотвращение расслоения при соединении пористого слоя с каким-либо элементом конструкции путем заполнения пор другим полимером. Это может будет отдельная тема для публикации :)
Для немедицинских применений — похожая аналогия: предотвращение расслоения при соединении пористого слоя с каким-либо элементом конструкции путем заполнения пор другим полимером.


а зачем «механически», когда можно ковалентно? Да хоть с PVDF ))

По подшипникам с шариками и роликами для транспортеров, гложут сомнения, что вы верно нашли/предложили правильную нишу для аппликации. Если не скольжения, то делать там свмпэ нечего, как пить дать раздавит. Снизить Кф трения в два раза ниже от PTFE — решенная задача + угол смачивания альфа150град. Поднять Кф абразивного износа к стандартному прессованному свмпэ на +500%, тоже не вопрос ))
Нет, это только подшипники скольжения из ориентированного СВМПЭ (ленты / объемный СВМПЭ). Один из вариантов таких подшипников: www.biomimetix.ru/podshipniki-skolzheniya.
Также возможен вариант подшипника с лентой на цапфе: прочность ленты на разрыв — 1.5 ГПа, уменьшение износа в 10-20 раз, коэффициент трения — 0.04 (но, разумеется, зависит от нагрузки и скорости)
Нет, это только подшипники скольжения из ориентированного СВМПЭ (ленты / объемный СВМПЭ). Один из вариантов таких подшипников: www.biomimetix.ru/podshipniki-skolzheniya.


в статье упоминались и шарики и ролики. Глаз цепляет.

многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ)


Гм. Равномерно распределить агломераты нанотрубок в массе полимера смогли? Вот что бы каждая трубочка была отдельно «укутана» свмпэ + адгезия. Нано трубки красиво звучат в патенте, но не работают, как могло бы.

Сложное решение на мой взгляд. Промышленности подавай литье на ТПА без заморочек, цена решает судьбу внедрения.

imageФоточка фибрилл хорошая, очень даже нравится.

а решили и решили ли, вопросы адгезии к субстрату (сталь)?

коэффициент трения — 0.04 (но, разумеется, зависит от нагрузки и скорости)


Кф хороший, но зависит
Равномерно распределить агломераты нанотрубок в массе полимера смогли?

Агломераты все равно будут оставаться, пусть и в меньшем количестве. Для этого поверхность УНТ модифицируется: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211379716304867
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0266353815301068
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359836816301068
Основная роль УНТ не столько в дисперс.упрочнении, сколько в индуцировании морфирования фибриллярной структуры

а решили и решили ли, вопросы адгезии к субстрату (сталь)?

Есть несколько вариантов для разных случаев: (1) фиксация через «эффект памяти формы», (2) склейка специальным полимерным связующим, (3) сочетание этих методов
2) склейка специальным полимерным связующим


адгезив-расплав для свмпэ (ПЭ) к стали, в районе 800-1000 N при 50 мм/мин
Ребята, вы полегче с заголовками, ваше «не трещит и не мерзнет» мне незамедлительно напомнило анекдот про «не стучит, не рычит и не царапает пол» — и вся жизнеутверждающая мощь заглавия насмарку.
Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.