Plastics_8_2025

П Л А С Т И К С № 8 ( 2 5 9 ) 2 0 2 5 w w w . p l a s t i c s . r u 31 ТЕМА НОМЕРА / КОМПАУНДИРОВАНИЕ СЫРЬЯ И ДОБАВОК зом его сделать . В результате такие бан - ки становятся цифровыми станками в руках технологов . В моей практике были случаи , когда консорциумы опытных технологов не могли решить проблему с разработкой нового материала . Мы « вы - таскивали » из банка данных имеющиеся решения и находили выход из ситуации . Таким образом , банк данных становится одним из важных элементов компьютер - ного материаловедения », — рассказыва - ет Виктор Каблов . Интерактивное создание рецептур При отсутствии рецепта с заданными свойствами процесс « проектирования » нового рецепта предполагается вести с использованием интерактивной програм - мы создания рецептур эластомерных материалов , которая использует базу данных свойств входящих в состав ком - понентов . Так как в рецептуростроении эластомерных материалов используется большое число компонентов , программа должна провести выбор наилучшего со - четания компонентов в составе , провести перебор большого числа вариантов ( бо - лее 100 тыс .) и выбрать оптимальный , что существенно облегчает и ускоряет про - цесс создания нового состава . Следующий важный компонент ком - пьютерного материаловедения — это программа для расчета теплофизиче - ских свойств полимерных композицион - ных материалов по химической формуле ( рассчитывается до 16 свойств ). Она при - меняется для оценки свойств используе - мых компонентов . Программа содержит достаточно большую базу данных тепло - физических характеристик компонентов , входящих в состав материала . При отсут - ствии справочных данных эти характери - стики могут быть рассчитаны по програм - ме прогнозирования характеристик по химической формуле . « Такие свойства , как теплоемкость , теплопроводность , температура , плот - ность , можно рассчитать эксперимен - тально . То есть взять определенный мате - риал и провести испытания , но для этого требуются дорогостоящее оборудование и значительные ресурсы времени . В со - временных условиях будет эффективнее , если мы , зная состав , могли бы авто - матизировать процесс расчета тепло - физических свойств . На мой взгляд , мы достаточно успешно решили эту задачу : мы вводим в программу состав , и в тече - ние нескольких секунд она рассчитывает четыре главных параметра — теплоем - кость , теплопроводность , температуру и плотность », — поясняет Виктор Каблов . Имитационное моделирование Еще один инструмент , над которым сейчас работают ученые , — это имита - ционное многофакторное моделирова - ние на основе математических моделей , описывающих прогрев материала с фи - зико - химическими превращениями по всему объему материала . Эта програм - ма использует сложные многофакторные модели , позволяющие достаточно надеж - но рассчитать необходимую толщину те - плозащитного покрытия , не прибегая к весьма дорогостоящим экспериментам с использованием установок с натурными реактивными двигателями . « Изучение поведения материала , например огне - или теплозащитного , который работает в очень тяжелых , экс - тремальных условиях , — это чрезвычайно дорогостоящее мероприятие , и оборудо - вание ( стенды для проведения подобных испытаний ) не всегда доступно . Мы раз - работали программу , которая позволяет рассчитать и спрогнозировать поведение материала в определенных условиях . Вводя 18 параметров , которые отража - ют свойства материала и различные фак - торы воздействия ( температура , время ), мы рассчитываем необходимую толщину теплозащитного покрытия . Причем нужно учитывать , что это по - лимерный материал , который в процессе нагрева вспучивается , разлагается и по - глощает тепло . Это так называемые ум - ные материалы , которые адаптируются к внешним воздействиям , и в результате цепочки химических превращений в ус - ловиях , например , высоких температур , эти воздействия нивелируют . Таким об - разом , тепло тратится на химические реакции , которые поглощают тепло , и температура на необогреваемой сторо - не не растет . Этот механизм схож с тем , как работают живые организмы », — рас - сказывает Виктор Каблов . ВолгГТУ и НГУ параллельно ведут работу в рамках второго этапа , то есть создают эластомеры и полимеры , рабо - тающие в экстремальных условиях экс - плуатации — при высоких температурах , давлении , в сложных средах . Такие мате - риалы находят применение в различных областях , среди которых — нефтедобы - ча , нефтехимия , двигателестроение , кос - мическая техника .