ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИБОРИДА ТИТАНА НА СВОЙСТВА И СТРУКТУРУ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА

ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1 Литературный обзор 7
1.1 Полимерные композиционные материалы 7
1.2 Металлополимерные композиционные материалы 10
1.3 Самораспространяющийся высокотемпературный синтез как метод получения наполнителей для полимеров 13
Глава 2 Материалы и методы исследования 17
2.1 Политетрафторэтилен 17
2.2 Диборид титана (TiB2) 19
2.3 Технология переработки ПКМ на основе ПТФЭ / TiB2 22
2.3.1 Подготовка полимерной матрицы 23
2.3.2 Подготовка TiB2 24
2.3.3 Термическая оксидация TiB2 24
2.3.4 Смешение и формование ПКМ 24
2.3.5 Спекание 25
2.3.6 Калибровка спеченных изделий 25
2.4 Методы исследования 26
2.4.1 Качественный анализ состава TiB2 методом РФА 26
2.4.2 Исследование механических свойств ПКМ 29
2.4.3 Исследование трибологических характеристик ПКМ 30
2.4.4 Исследование структуры ПКМ методом микроскопии 30
2.4.5 Исследование структуры ПКМ методом ИК спектроскопии 31
Глава 3. Результаты и обсуждение исследований 32
3.1 Результаты качественного анализа состава TiB2 32
3.2. Механические испытания образцов композитов ПТФЭ / TiB2 34
3.3 Трибологические испытания композитов ПТФЭ / TiB2 36
3.4 Результаты исследований надмолекулярной структуры композитов ПТФЭ / TiB2 методом СЭМ 37
3.5 Исследование поверхности ПКМ методом ИК-спектроскопии 40
3.6 Структура поверхности трения композитов ПТФЭ / TiB2 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 48

Весь текст будет доступен после покупки

Использование в парах трения антифрикционных полимерных композиций позволяет получать несколько иные закономерности изнашивания - лучшие в триботехническом отношении. Нанесение тонкого полимерного покрытия на металлические поверхности влечет за собой изменение в определенной степени характера машиностроительного производства и технологии последующего ремонта, делая их более совершенными, эффективными, экономически выгодными.
В тоже время надо отметить, что непрерывный рост нагрузок, скоростей и температуры, усложнение условий эксплуатации узлов трения требуют постоянного улучшения свойств антифрикционных материалов (покрытий).
Эта группа материалов, помимо низкого коэффициента трения, должна обладать отличными механическими свойствами для соответствия планируемым эксплуатационным нагрузкам. Они высокоизносостойкие, пластичные, с антисхватывающейся поверхностью.
Среди полимеров, применяемых для изготовления деталей узлов трения, наиболее предпочтительным комплексом физико-механических и триботехнических свойств обладает политетрафторэтилен (ПТФЭ), что объясняет его применение в наиболее ответственных узлах трения технических систем. Примечательны высокая стойкость полимера к действию растворителей и химически активных сред, к удару, морозостойкость. В условиях сухого трения он не дает прерывистого трения скольжения. При невысоких контактных давлениях ПТФЭ может применяться в широком диапазоне скоростей скольжения [1]. Благодаря своим свойствам ПТФЭ может найти применение в химической промышленности, а именно в заводах или как уплотнительный элемент при транспортировке агрессивных сред.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1 Литературный обзор
1.1 Полимерные композиционные материалы
Современный уровень развития науки и техники обеспечивает широкие возможности для получения новых материалов, к которым относятся различные типы композитов. Композиционный материал состоит из двух основных частей – это наполнитель, обеспечивающий необходимые эксплуатационные характеристики материала и полимерная матрица (или связующее), обеспечивающая совместную работу с наполнителем.
Под термином полимерные композиционные материалы (ПКМ) понимают гетерофазные системы, полученные из двух или более компонентов (составных частей), где один компонент является матрицей, в которой определенным образом диспергирован другой компонент, отделенный от матрицы границей раздела. Таким образом, каждый компонент в композите сохраняет индивидуальность. И в совокупности их действия дают возможность получить материалы, свойства которых в несколько раз превышают характеристики исходных компонентов.
Другими словами, композиционные материалы (композиты) – это многокомпонентные материалы, состоящие, как правило, из пластичной основы (матрицы), армированной наполнителями, обладающими высокой прочностью, жесткостью и т.д.
В настоящее время полимерные композиционные материалы, в которых матрицей служит полимерный материал, являются одним из самых многочисленных и распространенных видов материалов. Их применение в различных областях промышленности дает положительный экономический эффект. Главной особенностью большинства ПКМ является улучшение свойств полимерной матрицы без изменения технологических условий производства полимерного изделия. Матрицы в ПКМ могут быть на основе термореактивных или термопластичных полимерных материалов. В качестве наполнителя могут быть использованы порошкообразные, волокнистые или листовые материалы.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Баронин, Г. С. Исследование строения и свойств полимерных композитов на основе политетрафторэтилена на основе и наночастиц кобальта [Текст] / В.М. Бузник, Г. Ю. Юрков, Д. О. Завражин, Д. Е. Кобзев, В. В. Худяков. // Перспективные материалы. 2014. - С. 50.
2 Pavlukhin, Yu. T.. Mechanical activation of closed-packed inorganic crystals [Text]/ Yu. T. Pavlukhin, Ya. Ya. Medikov, V. V. Boldyrev // Rev. Solid State Sci. 1988. Vol. 2, № 2. P. 603—621.
3 Крутский Ю. Л. Дибориды некоторых переходных металлов: свойства, области применения и методы получения [Текст]: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1: Дибориды титана и ванадия (обзор) / Н. Ю. Черкасова, Т. С. Гудыма, О. В. Нецкина, Т. М. Крутская. – Новосибирск: 2021. 149 –164с.
4 Блохина, И. А. Карботермический синтез и окисление порошков TiB2. [Текст]: автореф. дис. … канд. техн. наук / И. А. Блохина. – Красноярск, 2015. – 25 с.
5 Галевский, Г. В. Исследование окисленности и термоокислительной устойчивости нанокристаллического диборида титана [Текст] / В. В. Руднева, К. А. Ефимова // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2018.- С. 87—94.
6 Вшивков, С. А. Полимерные композиционные материалы [Текст]: учеб. пособие / С. А. Вшивков, И. С. Тюкова, Е. В. Русинова: под общ. ред. С. А. Вшивкова. – Екатеринбург: Минобрнауки России – УФУ, 2022. — С. 224–226.
7 Современные технологии получения и переработки полимерных и композиционных материалов [Текст]: учеб. пособие / В.Е. Галыгин, Г.С. Баронин, В.П. Таров, [и др.]. – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. – 180 с.
8 Васильева, В. В. Композиционные материалы [Текст]: Справочник / В. В. Васильева, Ю. М. Тарнопольского. – М.: Машиностроение. 1990. – 512 с.
9 Помогайло, А. Д. Наночастицы металлов в полимерах [Текст] / А. Д. Помогайло, А. С. Розенберг, И. Е. Уфлянд – М.: Химия, 2000. 672 с.
10 Паншин, Ю. А. Фторопласты [Текст] / Ю. А. Паншин С. Г. Малкевич, Дунаевская Ц. С. – Л.: Химия, 1978. – 232 с.

Весь текст будет доступен после покупки