Разработка и исследование новых композиционных материалов для узлов трения технологического оборудования

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РАЗРАБОТКЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА 9
1.1 Промышленные полимерные композиционные материалы на основе политетрафторэтилена 11
1.2. Полимерные композиционные материалы на основе политетрафторэтилена, наполненного дисперсными частицами 15
1.3. Полимерные композиционные материалы на основе политетрафторэтилена, наполненного углеродными волокнами 27
1.4. Полимерные композиционные материалы на основе политетрафторэтилена, наполненного комбинированными наполнителями 33
1.5. Триботехнические свойства полимерных композиционных материалов 35
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА 44
2.1. Структура исследования 44
2.3. Методы исследований образцов 53
2.4. Технология переработки композитов на основе ПТФЭ 56
ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЕ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПТФЭ, МОДИФИЦИРОВАННОГО УГЛЕРОДНЫМИ ВОЛОКНАМИ И КОМБИНИРОВАННЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ 59
3.1. Структурные исследования ПКМ на основе ПТФЭ с углеродными волокнами и комбинированными наполнителями 59
3.2. Исследование физико-механических свойств ПКМ на основе ПТФЭ с углеродными волокнами и комбинированными наполнителями 68
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УГЛЕРОДНЫХ ВОЛОКОНИ КОМБИНИРОВАННЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПТФЭ 79
4.1. Влияние углеродных волокон марки «Белум» на триботехнические свойства ПТФЭ 79
4.2. Исследование процесса изнашивания ПТФЭ, наполненного углеродными волокнами 84
4.3. Влияние комбинированных наполнителей на триботехнические свойства ПТФЭ 89
4.4. Исследование процессов изнашивания ПТФЭ, наполненного комбинированными наполнителями 93
4.5. Сравнение разработанных ПКМ с аналогами и их внедрение 100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
Список сокращений и условных обозначений 106
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 107

Весь текст будет доступен после покупки

Политетрафторэтилен (ПТФЭ) представляет собой полимерный материал, который находит широкое применение в промышленности благодаря своим техническим характеристикам. Он особенно ценится как антифрикционный материал благодаря низкому коэффициенту трения, который сохраняется в широком диапазоне температур. Кроме того, высокая химическая стойкость ПТФЭ позволяет использовать его в агрессивных и водных средах. Тем не менее, чистый ПТФЭ редко применяется в узлах трения из-за своей склонности к износу и ползучести при комнатной температуре при небольших нагрузках.
Чтобы улучшить его износостойкость и уменьшить ползучесть, в полимерную матрицу добавляют волокнистые или дисперсные наполнители. Это позволяет значительно повысить эксплуатационные характеристики материала. Таким образом, композиционные полимерные материалы, созданные на основе ПТФЭ с улучшенными свойствами, становятся незаменимыми в машиностроении благодаря своим уникальным качествам.

Актуальность научно-квалификационной работы (диссертации)
Современный прогресс в разработке техники, как гражданской, так и военной, тесно связан с использованием инновационных полимерных композитов (ПКМ). Эти материалы широко применяются при производстве деталей для узлов трения, таких как подшипники скольжения, втулки и манжеты. Особое внимание привлекают композиты на базе ПТФЭ в металлополимерных узлах трения, благодаря их перспективным свойствам.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РАЗРАБОТКЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА
В данной главе проведен анализ современного состояния исследований в области разработки полимерных композиционных материалов, в которых используется ПТФЭ с добавлением наполнителей, имеющих различную химическую структуру. Особое внимание уделено изучению процессов трения, возникающих в таких композитах.
1.1 Промышленные полимерные композиционные материалы на основе политетрафторэтилена

Полимерные композиты (ПК) представляют собой комбинированные структуры, состоящие из нескольких компонентов, которые демонстрируют уникальные свойства, отличные от характеристик каждого отдельного составляющего, при этом компоненты сохраняют свою индивидуальность. Основным фактором, определяющим усиливающее действие наполнителей на полимеры, является сцепление полимера с твердой поверхностью наполнителя. Механизмы адгезии хорошо изучены и часто объясняются формированием физических (адсорбционных) и химических связей между полимером и поверхностью наполнителя. Характер взаимодействия полимера с поверхностью наполнителя влияет на деформацию, разрушение и другие свойства материала [1-3]. Введение наполнителей в полимеры позволяет целенаправленно изменять свойства полимерной матрицы, расширяя тем самым области их применения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Липатов, Ю. С. Физико-химические основы наполнения полимеров [Текст] / Ю. С. Липатов. – М.: Химия, 1991. 304 с.
2. Физикохимия многокомпонентных полимерных систем: В 2 т. Т. 1: Наполненные полимеры [Текст] / В.Ф. Бабич, М.Т. Брык, Р.А. Веселовский и др.; под ред. Ю.С. Липатова. – Киев: Наук, думка, 1986. – 376 с.
3. Воробьева, Г.Я. Химическая стойкость полимерных материалов [Текст] / Г.Я. Воробьева. – М.: Химия, 1981. 296 с.
4. Антифрикционные термостойкие полимеры [Текст] / Г. А. Сиренко [и др.]. – Киев: Техника, 1978. – 247 c.
5. Охлопкова, А.А. Пластики, наполненные ультрадисперсными неорганическими соединениями [Текст] / А.А. Охлопкова, А.В. Виноградов, Л.С. Пинчук. – Гомель: ИММС НАНБ, 1999. – 164 с.
6. Охлопкова А. А. Полимерные композиционные материалы триботехнического назначения на основе политетрафторэтилена [Текст] / А. А. Охлопкова, П. Н. Петрова, С. Н. Попов, С. А. Слепцова // Российский химический журнал. – 2008. – Т. 52. – №. 3. – С. 147-152.
7. Бузник, В.М. Металлополимерные нанокомпозиты (получение, свойства, применение). [Текст] / В.М. Бузник, В.М. Фомин, А.П. Алхимов [и др.] Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. – 260 с.
8. Bahadur S. The action of fillers in the modification of the tribological behavior of polymers [Text] / Bahadur S., Gong D. // Wear. – 1992. – Т. 158, №. 1-2. – P. 41-59.
9. Охлопкова, А.А. Разработка и исследование полимерных композиционных материалов на основе активации политетрафторэтилена и углеродных наполнителей [Текст]/ А.А. Охлопкова, Т.С. Стручкова, А.Г. Алексеев, А.П. Васильев // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. МК Аммосова. – 2015. – №. 4 (48). – С. 51-63.
10. Машков, Ю.К. Структурно-термодинамическая концепция синтеза и эволюции композиционных материалов и трибосистем [Текст] / Ю.К. Машков, О.В. Кропотин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2011. – Том 13. – № 4 (42). – С. 811–817.

Весь текст будет доступен после покупки