Полимерные композиционные материалы

Современный мир наполнен различными сложными механизмами, используемыми нами для выполнения той или иной работы. Речь идет как о довольно простом оборудовании, так и о более комплексных электромеханических системах. Представьте для примера конструкцию современных автомобилей, самолётов и промышленных роботов, состоящих из сотен агрегатов, узлов и деталей.

При этом целостность и качество подобных высокотехнологичных систем во многом определяется пригодностью каждого отдельного элемента системы справляться со своими частными задачами.  Понимание данных задач, а также связей между элементами системы и условиями её эксплуатации лежат в основе принятия решений на этапе проектирования создаваемой конструкции. В частности, речь идет о выборе из числа подходящих конструкционных материалов наиболее оптимального варианта, используемого для изготовления отдельных деталей системы. При этом существование такого особого класса конструкционных материалов, как композиционные материалы значительно расширяет возможности при создании новых изделий, во многом за счёт перехода от “поиска компромиссного варианта материала” к “проектированию материала с требуемым набором свойств”.

Курс “Полимерные композиционные материалы”  позволит всем заинтересованным слушателям познакомиться с ключевой разновидностью композиционных материалов - полимерными композиционными материалами (ПКМ). В рамках данного курса, авторы предоставляют как общую информацию о технологиях, связанных с конструкционными материалами, так и более специализированные сведения об особенностях работы с ПКМ на всех этапах жизненного цикла данного материала. Курс уделяет особое внимание вопросам выбора состава ПКМ, технологиям и особенностям изготовления данного материала, а также вопросам последующей эксплуатации изделий на его основе. Данный курс будет полезен студентам технических направлений подготовки, связанных с ключевыми направлениями высокотехнологичного машиностроения.

Материалы онлайн-курса представлены видеолекциями длительностью (10 -15 минут) для каждой отдельно взятой темы курса, а также дополнительным учебным материалом: конспектами лекций, презентациями, ключевыми терминами и рекомендованными источниками для самостоятельного изучения.

Помимо лекционных материалов, курс также предлагает для выполнения 4 практических задания, выполняемых слушателями индивидуально по результатам ознакомления с соответствующим лекционным теоретическим материалом.

Курс не предъявляет особых требований к базовой подготовке слушателей.

Предпочтительно: иметь базовые представления о физико-механических, а также химических свойствах веществ и материалов.

Курс представлен 16 темами, которые условно можно представить 4 укрупненными тематическими блоками:

1. Знакомство с полимерными композиционными материалами.
   1. Конструкционные материалы.
   2. Композиционные материалы.
   3. Полимерные композиционные материалы.
   4. Анализ современного рынка полимерных композиционных материалов.
2. Проектирование полимерных композиционных материалов.
   1. Полимерные матрицы. Высокомолекулярные соединения. Полимерное состояние вещества.
   2. Физико-механические свойства полимеров
   3. Выбор полимерной матрицы
   4. Наполнители для волокнистых полимерных композиционных материалов.
   5. Введение в механику композиционных материалов.
   6. Методы математического описания изделий из полимерных композиционных материалов.
3. Технологии производства и обработки полимерных композиционных материалов
   1. Подготовка сырья
   2. Технологии изготовления препрегов на основе термореактивных и термопластичных полимеров.
   3. Технологии изготовления изделий и конструкций из полимерных композиционных материалов на основе термореактивных полимеров.
   4. Технологии изготовления изделий и конструкций из полимерных композиционных материалов на основе термопластичных полимеров.
4. Эксплуатация полимерных композиционных материалов
   1. Методы испытания полимерных конструкционных материалов.
   2. Технологии ремонта и восстановления изделий из полимерных композиционных материалов.

•    Знания базовых принципов проектирования композиционных материалов.
•    Знание основных типов матриц и армирующих наполнителей, используемых при производстве композиционных материалов.
•    Знание основных методов математического описания структуры полимерных композитов.
•    Знание основ материаловедения применительно к полимерным композиционным материалам.
•    Понимание технологических ограничений различных видов технологий изготовления полимерных композиционных материалов и изделий из них.
•    Применение знаний о технологических особенностях и ограничениях при проектировании изделий.
•    Знание базовых основ эксплуатации полимерных композиционных материалов.
•    Знание базовых основ ремонта и восстановления изделий из полимерных композиционных материалов.

•    Готовность участвовать в работах по поиску оптимальных решений при создании отдельных видов продукции с учетом требований динамики и прочности, долговечности, качества, стоимости, сроков исполнения и конкурентоспособности.
•    Способность использовать современные конструкционные материалы в практической деятельности по техническому обслуживанию и текущему ремонту технологических систем и комплексов.
•    Умение применять методы стандартных испытаний по определению физико-механических свойств и технологических показателей используемых материалов и готовых изделий.