Кашицький Віталій Павлович. Розробка захисних покриттів з підвищеною зносостійкістю на основі епоксидних композитів, модифікованих кремнійорганічним лаком КО-921

brief description

Кашицький Віталій Павлович. Розробка захисних покриттів з підвищеною зносостійкістю на основі епоксидних композитів, модифікованих кремнійорганічним лаком КО-921 : дис... канд. техн. наук: 05.02.01 / Луцький держ. технічний ун-т. — Луцьк, 2006. — 151арк. : рис. — Бібліогр.: арк. 124-139.

Кашицький В.П.Розробка захисних покриттів з підвищеною зносостійкістю на основі епоксидних композитів, модифікованих кремнійорганічним лаком КО-921. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01 - матеріалознавство. - Луцький державний технічний університет, Луцьк, 2006 р.
Оптимізовано склад модифікованого епоксикомпозиту та досліджено вплив різнофункціональних наповнювачів на фізико-механічні та триботехнічні характеристики матеріалу. Встановлено оптимальні температурно-часові режими обробки епоксикомпозиту.
Показано ефективність додаткової комплексної ультразвукової та ультрафіолетової обробки композиції на стадії формування для підвищення ступеня структурованості та зносостійкості отриманих матеріалів. Досліджено структурні зміни та умови стабілізації фрикційного процесу для розроблених епоксикомпозитів.
Створено нові багатошарові епоксикремнійорганічні композитні покриття. Основні результати роботи набули промислового впровадження для захисту днища та надколісних ніш автомобільної техніки, а також роликів транспортних платформ на підприємстві ВАТ ЛуАЗ”.

Оптимізовано склад епоксиполімеру при застосуванні кремнійорганічного модифікатора КО-921. Показано, що його введення в кількості 30 мас.ч. на 100 мас.ч. епоксидної смоли ЕД-20 при термообробці Тк=483 К призводить до підвищення адгезійної міцності на 58,4 % порівняно з немодифікованим епоксиполімером, а також зниження в 1,9 раза внутрішніх напружень у системі. Це пояснюється підвищенням сегментної рухливості макромолекул епоксикремнійорганічної матриці при введенні модифікатора.
Розроблено нову технологію формування епоксикремнійорганічних композитів. Визначено, що оптимальним температурно-часовим параметром обробки розробленого матеріалу є ступінчастий його нагрів за схемою: 24 год при 293 К, 1 год при 333 К, 1 год при 393 К, 1 год при 453 К, 4 год при 483 К, що сприяє стабілізації процесу при появі первинних вузлів зшивання та ефективному проходженні конформаційних перетворень на основній стадії.
Методом багатофакторного планування експерименту (метод Бокса-Уілсона) оптимізовано склад епоксикомпозитного матеріалу при застосуванні поліфункціональних інгредієнтів: лускатий графіт 7,1 мас.ч.; оксид міді 5,04 мас.ч.; фторопласт 11,0 мас.ч.; вуглеволокно 0,9 мас.ч.
Підтверджено покращення фізико-механічних та триботехнічних властивостей композитного матеріалу при комплексній обробці у фізичних полях. Встановлено підвищення в 1,7 раза зносостійкості оптимізованого наповненого епоксикремнійорганічного композиту при додатковій комплексній ультразвуковій та ультрафіолетовій їх обробці поріняно з необробленою системою в умовах сухого тертя. Оптимальна частота коливань при обробці ультразвуком становила 22 кГц, амплітуда коливань 1040 мкм, тривалість 6 хвилин. Оптимальна тривалість обробки ультрафіолетовим випромінюванням складала 22 хв.
Експериментально підтверджено, що стабілізація процесу тертя та зношування розробленого епоксикремнійорганічного композиту відбувається за умови утворення самоорганізованої проміжної плівки або її фрагментів у зоні трибоконтакту, появу якої ініціює кремнійорганічна складова.
Отримано двошарові покриття, що складаються з нижнього адгезійного шару епоксикремнійорганічного полімеру (аmax=39,2 МПа) та робочого зносостійкого шару оптимізованого композиту. Встановлено, що мінімальні внутрішні напруження (вн=0,03 МПа) характерні для нижнього шару покриття, сформованого за температури 293 К протягом 240 хв з подальшою термічною обробкою при 393 К протягом 60 хв.
Застосування розроблених епоксикремнійорганічних композитів у вигляді покриттів дозволило знизити інтенсивність зношування до 0,35 мг/км при Р=1,2 МПа і v=4,5 м/с в умовах сухого тертя. Економічний ефект від впровадження розробленого матеріалу як захисного покриття днища і надколісних ніш автомобільної техніки складає 158 грн на 1 м2робочої поверхні.