ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 24 ТЕХНОЛОГИЯ Т а б л и ц а 5 Ta b l e 5 Количественные показатели пористости МПКМ по результатам анализа SEM-изображений (площадная доля пор и размерные характеристики) Quantitative porosity metrics of MPCM from SEM image analysis (area fraction of pores and pore size characteristics) № образца / Sample No. p, Па / p (Pa) P, % (среднее) / P (%) (Mean) Δ95, % d_экв, мкм (середина) / d_eq (μm) (Median) d_экв, мкм (P10–P90) / d_eq (μm) (P10–P90) N_пор, 1/мм2 / N_pores (1/mm2) 4 1000 1,45 0,35 170 55…520 105 10 400 0,32 0,10 55 20…140 140 12 300 2,40 0,60 260 70…1300 65 2. Рабочая область с монотонным снижением пористости (1000…450 Па). При переходе к более глубокому вакууму средний балл пористости устойчиво снижается: при 1000 Па – 2,7; при 800 Па – 2,3; при 600 Па – 2,1; при 500 Па – 1,9; при 450 Па – 1,8. Качественно это соответствует переходу от дисперсных/средних пор с остаточной кластерностью к мелкой дисперсной пористости без кластеров, что уже допускается для заполнения полостей SLM-оболочек. 3. Оптимум и область «закипания» (400…50 Па). Минимальная пористость достигается при p = 400…350 Па, где средний балл составляет 1,2…1,5, и режим квалифицируется как оптимальный (табл. 2). Однако при дальнейшем снижении давления до p ≤ 300 Па фиксируется качественный переход: начинается интенсивное «закипание» композиции и вспенивание, сопровождаемое резким ростом пористости (например, 3,0 балла при 300 Па; 3,5 – при 250 Па; 4,0 – при 200 Па; вплоть до 5,0 баллов при 50 Па). Помимо балльной оценки по бинаризованным SEM-изображениям была рассчитана площадная доля пор P (%) и оценены размерные характеристики пор (эквивалентный диаметр). Количественные значения P (%) для ключевых режимов (оптимальная область, пограничная область и область вспенивания при p ≤ 300 Па) приведены в табл. 5 и подтверждают выводы, полученные по балльной шкале. Таким образом, эксперимент подтверждает закономерность V-образного типа: при увеличении глубины вакуума от атмосферного до примерно 450 Па пористость снижается, но при чрезмерном вакууме ниже 300 Па материал переходит в режим вспенивания и микропористости. В этих условиях увеличение дефектности обусловлено преимущественно ростом характерных размеров пор и расширением диапазона эквивалентных диаметров d_eq, а также появлением кластеров, что сопровождается увеличением площадной доли пор P. При этом плотность отдельных пор N_pores может снижаться вследствие слияния мелких пор в более крупные дефекты. Наблюдаемая V-образная зависимость пористости от остаточного давления при вибровакуумной дегазации может быть интерпретирована как результат конкуренции двух механизмов, действующих в противоположных направлениях. При сравнительно высоких давлениях (слабый вакуум) доминирует неполное удаление газовой фазы, тогда как при слишком глубоком вакууме усиливается вторичная генерация пор (вспенивание) и рост дефектности. Газовая фаза в анализируемой металлополимерной системе имеет смешанную природу и может включать в себя захваченный воздух (введенный при замесе/перемешивании и заливке); растворенные газы (прежде всего воздух, растворенный в полимерной матрице до отверждения); летучие компоненты; влагу (адсорбированную на наполнителе и стенках оснастки); газообразные продукты реакций (возможны локально как следствие побочных процессов и (или) взаимодействия с влагой, особенно на ранней стадии отверждения). В области «слабого вакуума» движущая сила дегазации невелика: давление в камере недостаточно снижает растворимость газов и не обеспечивает активного всплытия пузырьков. Вязкость
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1