Технология изготовления деталей узлов трения из полимерных композиционных материалов

Д. А. Негров, В. Ю. Путинцев, О. А. Передельская, А. В. Наумова

Аннотация


Рассмотрено влияние режимов ультразвукового прессования на механические свойства полимерного композиционного материала на основе политетрафторэтилена и разработка технологии изготовления деталей узлов трения, методом ультразвукового
прессования. В процессе ультразвукового прессования полимеров существенно облегчается возникновение и развитие пластической деформации частиц порошка, осуществляется активация дислокаций, происходящая в результате поглощения акустической энергии в местах дефектов кристаллической решетки и других структурных несовершенств. Вследствие этого за короткое время происходит локальный нагрев материала вокруг этих источников поглощения, увеличение молекулярной подвижности, что обусловливает более интенсивное развитие пластической деформации. Ультразвуковое воздействие может быть успешно использовано при твердофазной технологии получения (синтезе) полимерных композиционных материалов. Особенно это актуально для дисперснонаполненных модифицированных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ).
Совершенствование технологии получения модифицированного политетрафторэтилена в направлении приложения ультразвука большой интенсивности непосредственно при прессовании композита позволяет достичь существенного повышения его механических и триботехнических свойств. Целью данной работы является исследование влияния параметров ультразвукового прессования на механические свойства композиционного материала на основе политетрафторэтилена и разработка на этой основе технологии изготовления подшипников скольжения. Объектом исследования являлся композиционный материал на основе политетрафторэтилена с модифицирующей добавкой 5 масс. % гексагонального нитрида бора.
Показано, что введение ультразвуковых колебаний в прессуемый материал приво-
дит к повышению предела прочности и модуля упругости синтезируемого композита.
Столь значительное повышение механических свойств, свидетельствует в первую оче-
редь об изменении структуры композиционного материала, которое и приводит к по-
вышению предела прочности и модуля упругости политетрафторэтилена модифициро-
ванного гексагональным нитридом бора.

Ключевые слова


ультразвуковое прессование, политетрафторэтилен, композит

Полный текст:

PDF

Литература


Ghalmi Z., Farzaneh M. Durability of Nanostructured Coatings Based on PTFE Nanoparticles Deposited on Porous Aluminum Alloy. Applied Surface Science, 2014, vol. 314, pp. 564–569. DOI: 10.1016/j.apsusc.2014.05.194

Lu S., Xiu R., Xu X., Liang D., Wang H., Xiang Y. Polytetrafluoroethylene (PTFE) Reinforced Poly(Ethersulphone)–Poly(Vinyl Pyrrolidone) Composite Membrane for High Temperature Proton Exchange Membrane Fuel Cells. Journal of Membrane Science, 2014, vol. 464, рр. 1–7. DOI:

1016/j.memsci.2014.03.053

Zhang D., Dong G., Chen Y., Zeng Q. Electrophoretic Deposition of PTFE Particles on Porous Anodic Aluminum Oxide Film and its Tribological Properties. Applied Surface Science, 2014, vol. 290, рр. 466–474. DOI: 10.1016/j.apsusc.2013.11.114

Xiong D., Qin Y., Li J., Wan Y., Tyagi R. Tribological Properties of PTFE / Laser Surface Textured Stainless Steel under Starved Oil Lubrication. Tribology International, 2015, vol. 82, part B, рр. 305–310. DOI: 10.1016/j.triboint.2014.07.017

Ye J., Khare H.S., Burris D.L. Transfer Film Evolution and its Role in Promoting Ultra-Low Wear of a PTFE Nanocomposite. Wear, 2013, vol. 297, iss. 1–2, pp. 1095–1102. DOI: 10.1016/j.wear.2012.12.002

Conte M., Pinedo B., Igartua A. Role of Crystallinity on Wear Behavior of PTFE Composites. Wear, 2013, vol. 307, iss. 1–2, pp. 81–86. DOI: 10.1016/j.wear.2013.08.019

Aderikha V.N., Krasnov A.P., Shapovalov V.A., Golub A.S. Peculiarities of Tribological Behavior of Low-Filled Composites Based on Polytetrafluoroethylene (PTFE) and Molybdenum Disulfide.

Wear, 2014, vol. 320, pp. 135–142. DOI: 10.1016/j.wear.2014.09.004

Eremin E.N., Negrov D.A. Development of a Technology for the Fabrication of Articles Made of Complex-Modifiend Polytetrafluoroethylene for Dry Friction Assemblies. Chemical and Petroleum Engineering, 2014, vol. 49, iss. 9–10, pp. 701–704. DOI: 10.1007/s10556-014-9822-0

Wang H., Zhao J., Zhu Y., Meng Y., Zhu Y. The Fabrication, Nano/Micro-Structure, Heatand Wear-Resistance of the Superhydrophobic PPS/PTFE Composite Coatings. Journal of Colloid and Interface Science, 2013, vol. 402, pp. 253–258. DOI: 10.1016/j.jcis.2012.11.011

Conte M., Igartua A. Study of PTFE Composites Tribological Behavior. Wear, 2012, Vol. 296, iss. 1–2, pp. 568–574. DOI: 10.1016/j.wear.2012.08.015

Voronina U.G., Zinovev R.S., Khishenko U.M. [The production of torus-shaped collectors from the reinforced polymers]. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Mechanical Engineering Industry, 2006, № 11 (66), pp. 162–168. (in Russ.)

Golovkin V.V., Romashkina O.V. [Shaping of surface layer during ultrasonic thread cutting]. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Mechanical Engineering Industry, 2010, № 29 (205), pp. 71–75. (in Russ.)

Negrov D.A., Eremin E.N. Manufacture of Slip Bearings from PTFE Based Composite. Russian Engineering Research, 2012, vol. 32, no. 1, pp. 42–44. DOI: 10.3103/S1068798X12010212

Eremin E.N., Negrov D.A. [Perfection of the Technology of the Production of Slide Bearings from the Composite Materials on the Basis of Polytetrafluoroethylene]. Tekhnologiya Mashinostroeniya, 2010, no. 1, pp. 30–32. (in Russ.)

Kropotin O.V., Mashkov U.K., Egorova V.A. et al. [Influence of Carbonic Modifiers on Structure and Wear Resistance of Polymeric Nanos-Composite on the Basis of Polytetrafluoroethylene]. Journal of Technical Physics, 2014, vol. 84, no. 5, pp. 66–70. (in Russ.)

Petrova P.N., Fedorov A.L. [Development of Polymeric Composites on the Basis of Polytetrafluoroethylene with the Increased Wear Resistance for the Units of Dry Friction]. Vestnik mashinostroeniya, 2010, № 9, pp. 50–53. (in Russ.)

Negrov D.A., Eremin E.N. [Influence of the Parameters of Ultrasonic Extrusion on the Mechanical and Tribotechnical Properties of the Structural-Modified Polytetrafluoroethylene]. Omsk Scientific Herald, 2009, no. 2 (80), pp. 58–60. (in Russ.)

Eremin E.N., Negrov D.A. [Structural Modification of the Dispersed-Filled Polytetrafluoroethylene by Ultrasonic Action with the Synthesis of the Composite Material]. Physical Mezomekhanika, 2013, vol. 16, no. 5, pp. 95–101. (in Russ.)

Mashkov U.K., Eremin E.N., Negrov D.A. [Influence of Energy of Ultrasonic Fluctuations on the Structure and the Properties of Polymeric Composite Materials]. Materials Science, 2013, no. 3, pp. 42–45. (in Russ.)

Eremin E.N., Negrov D.A. [Development of the Technology of the Manufacture of Articles Made of the Complex-Modified Polytetrafluoroethylene for the Units of the Dry Friction]. Chemical and

Natural Gas Machine Building, 2013, no. 10, pp. 46–48. (in Russ.)


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.