Кабат Олег Станіславович. Термостійкі матеріали триботехнічного призначення на основі фенілону та високодисперсних кремнеземів

brief description

Кабат Олег Станіславович. Термостійкі матеріали триботехнічного призначення на основі фенілону та високодисперсних кремнеземів : Дис... канд. наук: 05.17.06 2008

Кабат О.С. Термостійкі матеріали триботехнічного призначення на основі фенілону та високодисперсних кремнеземів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.06 технологія полімерних та композиційних матеріалів. ДВНЗ Український державний хіміко-технологічний університет”. Дніпропетровськ, 2007.
Дисертація присвячена створенню теплостійких полімерних композиційних матеріалів на основі фенілону С2 та кремнеземів для вузлів тертя.
Досліджено дисперсний склад і якість розподілу наповнювачів в об’ємі полімеру. Вивчено вплив природи та концентрації кремнеземів на фізико-механічні й теплофізичні властивості розроблених композицій. Створено методику отримання полімерного композиційного матеріалу з підвищеними фізико-механічними властивостями. Здійснено дослідження впливу природи та концентрації кремнеземів на триботехнічні властивості композитів у процесі сухого тертя і тертя із змащуванням. Встановлено причину зменшення коефіцієнта тертя й зношення матеріалів на основі фенілону С2. Досліджено вплив режимів експлуатації на триботехнічні властивості розроблених композитів. За результатами експериментів розроблено математичні залежності, які описують вплив навантажень і швидкості ковзання на коефіцієнт тертя й інтенсивність лінійного зношення досліджених композиційних полімерних матеріалів. Виконано порівняльний аналіз розроблених композитів з існуючими аналогами, які працюють у вузлах тертя. Розроблено рекомендації до застосування композицій у вузлах тертя машин і механізмів. Виконано промислові випробування розроблених композитів на ТОВ Азовська кабельна компанія”.

1. Здійснено патентний пошук та аналіз літературних джерел з питань створення термостійких матеріалів триботехнічного призначення. З огляду на актуальність теми розробки, запропоновано використовувати як полімерну основу для отримання термостійких композитів триботехнічного призначення ароматичний поліамід (фенілон С2) і високодисперсні кремнеземи.
2. Досліджено вплив природи та концентрації кремнеземів на фізико-механічні й теплофізичні характеристики композицій на основі фенілону С2. Встановлено, що введення 3 мас.% кремнеземів підвищує межу пружності при стисканні на 10 15%. З підвищенням вмісту кремнеземів у композиції збільшується модуль пружності до 4200 МПа, теплостійкість зростає на 5 10оС, а також зменшується теплове розширення композитів. Спостерігається зсув температури початку активної деструкції у бік більших значень, що дає можливість збільшити інтервал температур, в яких можлива переробка композиту.
3. Розроблено методику отримання композиту, яка передбачає введення порошку полімеру в реакційне середовище, де синтезується кремнезем. Запропонована методика дозволяє отримати матеріал з високим ступенем розподілу кремнезему в об’ємі полімеру та зменшити розмір його часток до 1 2 мкм. За рахунок цього показники міцності при згині та ударна в’язкість розроблених композитів у 2 3 рази вищі, ніж у композитів, які отримані за стандартною методикою.
4. Досліджено вплив природи та концентрації кремнеземів на триботехнічні властивості композицій в процесі тертя без змащування та зі змащуванням. Встановлено, що найменші значення коефіцієнта тертя та зношення спостерігаються у композицій з вмістом кремнеземів 3мас.%. Це наслідок утворення антифрикційної плівки на поверхні сталевого контртіла.
5. Встановлено вплив режимів експлуатації на триботехничні властивості розроблених композицій, які беруть участь в процесі сухого тертя або тертя зі змащуванням. За результатами експериментів отримані математичні моделі, які описують вплив навантаження й швидкості ковзання на коефіцієнт тертя й інтенсивність лінійного зношення досліджених композиційних полімерних матеріалів
6. Виконано порівняльний аналіз розроблених композитів з існуючими аналогами, які працюють у вузлах тертя. Встановлено, що розроблені композиції за своїми триботехнічними властивостями відповідають найкращим аналогам, а за фізико-механічними та теплофізичними вимогами перевищують їх. Здійснено промислові випробування розроблених композитів на ТОВ Азовська кабельна компанія”.