Разработка и исследование антрифрикционного нанокомпозита для герметизации узлов трения в машинах агропромышленного комплекса
Автор: Чемисенко О.В., Темерева И.В., Степанова Т.Ю.
Журнал: Вестник Омского государственного аграрного университета @vestnik-omgau
Рубрика: Процессы и машины агроинженерных систем
Статья в выпуске: 3 (51), 2023 года.
Бесплатный доступ
Создание антифрикционных износостойких полимернокомпозиционных материалов (ПКМ) для изготовления отдельных узлов и деталей оборудования - важнейшая задача для разных отраслей сельского хозяйства и промышленности. Использование многоцелевых антифрикционных самосмазывающихся ПКМ, особенно в узлах трения различных машин обеспечивают значительную надежность и долговечность триботехнических систем при одновременном снижении затрат на их изготовление, а также улучшают экологическую обстановку при их использовании. В настоящей работе описан технологический процесс синтеза композиционных наноматериалов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) с наноразмерными наполнителями-модификаторами различной химической природы: 1) продукт переработки углеводородного сырья - технический углерод (ТУ) марки N 220; 2) Аэросил R 106 (диоксид кремния). Изготовление антифрикционных нанокомпозитов проводили по стандартной технологии холодного прессования компонентов с последующей термической обработкой прессованных заготовок. Отмечено существенное концентрационное влияние как отдельных нанокомпонентов, так и комплексного состава на триботехнические характеристики разработанных полимернокомпозиционных материалов. Минимальная скорость изнашивания ПКМ при фрикционном взаимодействии с металлическим контртелом без использования смазочного материала отмечается при использовании комплексных наполнителей. В результате проведенного исследования установлен оптимальный состав наноразмерных наполнителей-модификаторов различной химической природы для ПКМ на основе ПТФЭ: ТУ N 220 - 2,0 мас.%, Аэросил R 106 - 0,6 мас.% (образец № 3). Коэффициент трения образца - 0,065; скорость изнашивания - 2,3·10-4 г/ч, что ниже скорости изнашивания ПКМ с мономодификатором Аэросил R 106 на 17,9%, с мономодификатором ТУ марки N 220 - на 34,3%. Разработанный антифрикционный нанокомпозит может быть рекомендован в качестве герметизирующего уплотнения для узлов трения в колесной и гусеничной технике агропромышленного комплекса
Нанокомпозит, наномодификаторы, состав, концентрация, скорость изнашивания, коэффициент трения
Короткий адрес: https://sciup.org/142238707
IDR: 142238707
Список литературы Разработка и исследование антрифрикционного нанокомпозита для герметизации узлов трения в машинах агропромышленного комплекса
- Машков Ю.К., Чемисенко О.В., Малий О.В. Разработка износостойких нанокомпозитов для экстремальных условий эксплуатации в металлополимерных трибосистемах // Журнал технической физики. 2018. Т. 88, № 1. С. 42–45.
- Богун В.С., Бахарева В.Е., Анисимов А.Е. Подшипники скольжения из антифрикционных углепластиков для центробежных насосов энергетических установок // Вопросы материаловедения. 2010. № 1(61). С. 60–65.
- Машков Ю.К, Чемисенко О.В., Байбарацкая М.Ю., Кургузова О.А. Полимерные нано-композиты для экстремальных условий эксплуатации металлополимерных узлов трения ВГ и КМ // Транспортные средства специального назначения: разработка, производство и модернизация: материалы IV Всероссийской научно-практической конференции. Омск. 2020. С. 202–212.
- Бабич Р. Наполнители для полимеров // Полимеры – деньги. 2006. № 3. С. 30–33.
- Vasiliev А., Lazareva N., Struchkova T., Okhlopkova A. Mechanical and Tribological Proper-ties of Polytetrafluoroethylene Modified with Com-bined Fillers: Carbon Fibers, Zirconium Dioxide, Sili-con Dioxide and Boron Nitride. Polymers. 2023;15(2):313. DOI: 10.3390
- Никитина А.В., Охлопкова А.А, Васильев А.П. Исследование влияния наноразмерного нитрида бора на свойства политетрафторэтилена // Наука, инновации и технологии: от идей к внедрению: материалы Международной научно-практической конференции. Комсомольск-на-Амуре. 2022. С. 329–333. DOI 10.17084/978-5-7765-1502-6-2022-329.
- Кропотин О.В., Машков Ю.К., Кургузова О.А. Создание полимерного антифрикционного нанокомпозита на основе политетрафторэтилена с повышенной износостойкостью // Омский научный вестник. 2013. № 2(120). С. 86–90.
- Аргунова А.Г. Разработка композиционных материалов на основе политетрафторэтилена и углеродных волокон // Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «III Байкальский материаловедческий форум». Улан-Удэ. 2018. С. 151–153.
- Маркова М.А. Исследование влияния углеродных волокон и технологий получения композитов на свойства полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена // Перспективные материалы. 2020. № 11. С. 59–68.
- Чемисенко О.В. Разработка нанокомпозитов с различными наполнителями на основе продуктов нефтепереработки // Нефтехимия – 2019: материалы II Международного научно-технического и инвестиционного форума по химическим технологиям и нефтегазопереработке. Минск. 2019. С. 136–140.
- Барновский В.М., Задорина Е.Н., Крутилин В.М. Современные методы исследования полимерных материалов: экспериментальные методы исследования структуры, теплофизических свойств и газовыделения полимерных материалов: учеб. пособие. М.: МАИ, 1993. 61 с.
