<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">powder</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Powder Metallurgy аnd Functional Coatings (Izvestiya Vuzov. Poroshkovaya Metallurgiya i Funktsional'nye Pokrytiya)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1997-308X</issn><issn pub-type="epub">2412-8767</issn><publisher><publisher-name>НИТУ "МИСИС"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17073/1997-308X-2023-2-71-77</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">powder-789</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Применение порошковых материалов и функциональных покрытий</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Application of Powder Materials and Functional Coatings</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование влияния магнитных воздействий на прочностные характеристики модифицированных эпоксидных композиционных материалов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The influence of magnetic fields on the strength of modified epoxy resin composites</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6275-6274</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Соснин</surname><given-names>М. Д.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sosnin</surname><given-names>M. D.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Максим Дмитриевич Соснин – аспирант кафедры технологического оборудования и систем жизнеобеспечения, КубГТУ.</p><p>350072, Краснодар, ул. Московская, 2</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Maxim D. Sosnin – Graduate Student of the Department of Technological Equipment and Life­Support Systems, Kuban State Technological University (KubSTU).</p><p>2 Moskovskaya Str., Krasnodar 350072</p></bio><email xlink:type="simple">maksim-sosnin7@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-5804-7950</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шорсткий</surname><given-names>И. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Shorstkii</surname><given-names>I. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Иван Александрович Шорсткий – кандидат технических наук, доцент кафедры технологического оборудования и систем жизнеобеспечения, КубГТУ.</p><p>350072, Краснодар, ул. Московская, 2</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Ivan A. Shorstkii – Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor of the Department of Technological Equipment and Life­Support Systems, KubSTU.</p><p>2 Moskovskaya Str., Krasnodar 350072</p></bio><email xlink:type="simple">i-shorstky@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Кубанский государственный технологический университет<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Kuban State Technological University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>06</month><year>2023</year></pub-date><volume>17</volume><issue>2</issue><fpage>71</fpage><lpage>77</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; НИТУ "МИСИС", 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">НИТУ "МИСИС"</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">НИТУ "МИСИС"</copyright-holder><license xlink:href="https://powder.misis.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://powder.misis.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://powder.misis.ru/jour/article/view/789">https://powder.misis.ru/jour/article/view/789</self-uri><abstract><p>Замена традиционных материалов композиционными представляет собой важный вектор развития авиационной и аэрокосмической отраслей промышленности. В работе рассмотрены вопросы применения магнитного поля вращающихся диполей с целью получения композиционных материалов на основе порошкового железа с высокими прочностными и структурными характеристиками. Исследованы физико-механические свойства модифицированных эпоксидных композиционных материалов. С помощью средств электронной микроскопии исследованы микроструктура, элементный состав и получена карта распределения компонентов в получаемых образцах. Экспериментальным путем выявлено, что при наложении магнитного поля вращающихся диполей прочность при сжатии композитов увеличивается на 16,6 % относительно образцов, полученных без применения этой технологии. Это вызвано тем, что данный метод позволяет удалять возникающую в процессе механосинтеза газовую пористость и раковины во внутренней структуре материала. Серия экспериментов с добавлением увеличенного массового соотношения Al-частиц показала, что магнитное поле вращающихся диполей способствует вытеснению излишков алюминия в виде поверхностного слоя. Таким образом, можно заключить, что применение магнитного поля вращающихся диполей является перспективным направлением в области создания композиционных материалов с улучшенными физико-механическими характеристиками. Получаемые эпоксидные композиты могут быть использованы в качестве конструкционных материалов в авиационной и космической отраслях, а также в качестве материалов адсорберов в радиотехнической аппаратуре и микроэлектронике.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The aerospace industry is currently undergoing a major trend of transitioning to composites. This study exanines the utilization of the magnetic field of rotating dipoles to produce high-strength iron powder-containing composites. The physical and mechanical properties of the modified epoxy composites were investigated through the use of SEM to analyze their microstructure and elemental composition, and a component distribution map was developed for the samples. Results indicate that the application of the magnetic field of rotating dipoles enhances the compression strength by 16.6 % relative to samples that were not exposed to it. Additionally, the magnetic field eliminates gas porosity and cavities formed during stirring. Tests conducted on composites with a higher content of Al particle showed that the magnetic field of rotating dipoles contributes to the release of excess aluminum as a surface layer. The use of the magnetic field of rotating dipoles is a promising technology for producing enhanced composites with superior physical and mechanical properties, which could potentially be used as structural material in aerospace industry or as adsorbing materials in microelectronics.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>эпоксидный композиционный материал</kwd><kwd>магнитное поле вращающихся диполей (МПВД)</kwd><kwd>прочность на сжатие</kwd><kwd>наполнитель</kwd><kwd>порошковое железо</kwd><kwd>микроструктура</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>epoxy composite</kwd><kwd>magnetic field of rotating dipoles (MFRD)</kwd><kwd>compressive strength</kwd><kwd>filler</kwd><kwd>iron powder</kwd><kwd>microstructure</kwd></kwd-group><funding-group xml:lang="ru"><funding-statement>Работа выполнена при финансовой поддержке Кубанского научного фонда в рамках конкурса научно-инновационных проектов, ориентированных на коммерциализацию № НИП-20.1/23</funding-statement></funding-group><funding-group xml:lang="en"><funding-statement>This study is supported by the Kuban Research Foundation as part of the research and innovation project commercialization contest No. NIP-20.1/23</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дориомедов М.С. Российский и мировой рынок полимерных композитов (обзор). Труды ВИАМ. 2020;6-7(89):29–37. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2020-0-67-29-37</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Doriomedov M.S. Russian and world market of polymer composites (review). Trudy VIAM. 2020;6-7(89):29–37. (In Russ.). https://doi.org/10.18577/2307-6046-2020-0-67-29-37</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Национальная технологическая инициатива (НТИ). URL: http://fea.ru/compound/national-technology-initiative (дата обращения: 01.04.2022 г.).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">National technology initiative (NTI). URL: http://fea.ru/compound/national-technology-initiative (accessed: 01.04.2022 г.). (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алентьев А.Ю., Яблокова М.Ю. Связующие для полимерных композиционных материалов. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2010. 69 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Алентьев А.Ю., Яблокова М.Ю. Связующие для полимерных композиционных материалов. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2010. 69 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тимофеенко А.А., Тимошенко В.В. Влияние смесей термопластичных полимерных отходов на физикомеханические характеристики полимер-минеральных композиций. В сб.: Материалы V Республиканской научно­технической конференции молодых ученых «Новые функциональные материалы, современные технологии и методы исследования» (г. Гомель, 12–14 ноября 2018 г.). Гомель: Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого, НАН Беларуси, 2018. С. 30–31.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тимофеенко А.А., Тимошенко В.В. Влияние смесей термопластичных полимерных отходов на физикомеханические характеристики полимер-минеральных композиций. В сб.: Материалы V Республиканской научно­технической конференции молодых ученых «Новые функциональные материалы, современные технологии и методы исследования» (г. Гомель, 12–14 ноября 2018 г.). Гомель: Институт механики металлополимерных систем им. В.А. Белого, НАН Беларуси, 2018. С. 30–31.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кондратьев Д.Н., Журавский В.Г. Использование наноструктурных материалов для повышения надежности РЭА. Наноиндустрия. 2008;4:14–18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kondratyev D.N.. Zhuravskiy V.G. The use of nanostructured materials to increase the reliability of REA. Nanoindustriya. 2008;4:14–18. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Панин С.В., Корниенко Л.А., Алексенко В.О., Нгуен Дык Ань, Иванова Л.Р. Влияние углеродных нановолокон/нанотрубок на формирование физико-механических и триботехнических характеристик полимерных композитов на основе термопластичных матриц СВМПЭ и ПЭЭК. Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2017;60(9):45–51. https://doi.org/10.6060/tcct.2017609.7у</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Panin S.V., Kornienko L.A., Alexenko V.O., Nguyen Duc Anh, Ivanova L.R. Influence of nanofibers/nanotubes on physical-mechanical and tribotechnical properties of polymer composites based on thermoplastic UHMWPE and PEEK matrixes. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Seriya: Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya. 2017;60(9):45–51. (In Russ.). https://doi.org/10.6060/tcct.2017609.7у</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ozolin A.V., Sokolov E.G., Golius D.A. Obtaining of tungsten nanopowders by high energy ball milling. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;862(2):022057. https://doi.org/10.1088/1757-899X/862/2/022057</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ozolin A.V., Sokolov E.G., Golius D.A. Obtaining of tungsten nanopowders by high energy ball milling. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;862(2):022057. https://doi.org/10.1088/1757-899X/862/2/022057</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нелюб В.А. Количественная оценка адгезионного взаимодействия углеродного волокна и эпоксидного связующего. Известия вузов. Авиационная техника. 2016;(2):97–100.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nelyub V.A. Quantitative assessment of the adhesive interaction of carbon fiber and epoxy binder. Izvestiya vuzov. Aviacionnaya tekhnika. 2016;2:97–100. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Липатов Ю.С. Физико-химия наполненных полимеров. Киев: Наук. Думка, 1991. 256 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Липатов Ю.С. Физико-химия наполненных полимеров. Киев: Наук. Думка, 1991. 256 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Старокадомский Д.Л. Некоторые особенности набухания фотополимерных композитов с различным содержанием высокодисперсного кремнезёма. Пластические массы. 2008;2:33–36.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Starokadomsky D.L. Some features of swelling of photopolymer composites with different content of highly dispersed silica. Plasticheskie massy. 2008;(2):33–36. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Емелина О.Ю. Композиционные полимерные материалы, модифицированные дисперсными наполнителями, применяемые в строительстве и при ремонте техники. Вестник Казанского технологического университета. 2014;17(3):128–130.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Emelina O.Yu. Composite polymer materials modified with dispersed fillers used in construction and repair of machinery. Vestnik Kazanskogo tehnologicheskogo universiteta. 2014;17(3):128–130. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Старокадомский Д.Л., Головань С.В., Сигарѐва Н.В., Ткаченко А.А., Мошковская Н.М., Кохтич Л.М., Гаращенко И.И. Возможности усиления прочности и стойкости эпокси-композитов путём наполнения карбидом кремния и нитридом титана. Science Rise. 2019;4:55–59. https://doi.org/10.15587/2313-8416.2019.164289</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Starokadomsky D., Golovan S., Sigareva N., Тkachenko О., Moshkovska N., Kоkhtych L., Garashchenko І. Possibilities of enhancement of the strength and durability of epoxy composites by silicon carbide and titanium nitride filling. Science Rise. 2019;4:55–59. (In Russ.). https://doi.org/10.15587/2313-8416.2019.164289</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Milyutin V.A., Gervasyeva I.V. Thermally activated transformations in alloys with different type of magnetic ordering under high magnetic field. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2019;492:165654. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.165654</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Milyutin V.A., Gervasyeva I.V. Thermally activated transformations in alloys with different type of magnetic ordering under high magnetic field. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2019;492:165654. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.165654</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zuo X., Zhang L., Wang E. Influence of external static magnetic fields on properties of metallic functional materials. Crystals. 2017;7(12):374. https://doi.org/10.3390/cryst7120374</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zuo X., Zhang L., Wang E. Influence of external static magnetic fields on properties of metallic functional materials. Crystals. 2017;7(12):374. https://doi.org/10.3390/cryst7120374</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhao J., Yu J.H., Han K., Zhong H.G., Li R.X., Zhai Q.J. Effect of coil configuration design on Al solidified structure refinement. Metals. 2020;10(1):153. https://doi.org/10.3390/met10010153</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhao J., Yu J.H., Han K., Zhong H.G., Li R.X., Zhai Q.J. Effect of coil configuration design on Al solidified structure refinement. Metals. 2020;10(1):153. https://doi.org/10.3390/met10010153</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шорсткий И.А., Яковлев Н. Метод формирования материала-поглотителя электромагнитного излучения на основе магнитоуправляемых частиц Fe3O4 . Перспективные материалы. 2020;3:70–79.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shorstkii I.A., Yakovlev N. Method of absorbing material formation based on magnetically controlled particles of Fe3O4 . Inorganic Materials: Applied Research. 2020;11(5):1236–1243. https://doi.org/10.1134/S2075113320050317</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шорсткий И.А., Соснин М.Д. Способ плакирования порошкового магнитного материала: Патент 2760847 (РФ). 2021.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Шорсткий И.А., Соснин М.Д. Способ плакирования порошкового магнитного материала: Патент 2760847 (РФ). 2021.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shorstkii I. Dynamic arrays based on magnetically controlled particles: Synthesis and application. Materials Research. 2019;22(4):e20180317. http://doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2018-0317</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shorstkii I. Dynamic arrays based on magnetically controlled particles: Synthesis and application. Materials Research. 2019;22(4):e20180317. http://doi.org/10.1590/1980-5373-mr-2018-0317</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Deng S., Ye L., Friedrich K. Fracture behaviours of epoxy nanocomposites with nano-silica at low and elevated temperatures. Journal of Materials Science. 2007;42(8): 2766–2774. https://doi.org/10.1007/s10853-006-1420-x</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Deng S., Ye L., Friedrich K. Fracture behaviours of epoxy nanocomposites with nano-silica at low and elevated temperatures. Journal of Materials Science. 2007;42(8): 2766–2774. https://doi.org/10.1007/s10853-006-1420-x</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горбачева С.Н., Горбунова И.Ю., Кербер М.Л., Антонов С.В. Свойства композиционных полимерных материалов на основе эпоксидной смолы, модифицированных нитридом бора. Успехи в химии и химической технологии. 2017;31(11(192)):35–36.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gorbacheva S.N., Gorbunova I.Y., Kerber M.L., Antonov S.V. The properties of composite polymeric materials based on epoxy resins, modified with boron nitride. Uspekhi v khimii i khimicheskoj tekhnologii. 2017;31(11) (192):35–36. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chow T.S. Size-dependent adhesion of nanoparticles on rough substrates. Journal of Physics: Condensed Matter. 2003;15(2):L83. http://doi.org/10.1088/0953-8984/15/2/111</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chow T.S. Size-dependent adhesion of nanoparticles on rough substrates. Journal of Physics: Condensed Matter. 2003;15(2):L83. http://doi.org/10.1088/0953-8984/15/2/111</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vaganova T.A. Synthesis and characterization of epoxyanhydride polymers modified by polyfluoroaromatic oligoimides. Journal of Polymer Research. 2014;21(11):588. http://doi.org/10.1007/s10965-014-0588-z</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vaganova T.A. Synthesis and characterization of epoxyanhydride polymers modified by polyfluoroaromatic oligoimides. Journal of Polymer Research. 2014;21(11):588. http://doi.org/10.1007/s10965-014-0588-z</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
