Визначення впливу наповнювача на властивості композитних матеріалів на основі політетрафторетилену для трибоспряжень механізмів і машин
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.238452Ключові слова:
політетрафторетилен, полімерно-композитний матеріал, вуглецеве волокно, трибоспряження, фізико-механічні характеристики, трибологічні властивостіАнотація
Проведені комплексні лабораторні дослідження теплофізичних, фізико-механічних характеристик і трибологічних властивостей розроблених композитних матеріалів на основі політетрафторетилену. В конструкціях машин і механізмів значне місце займають трибоспряження з полімерних та полімерно-композитних матеріалів. Саме від надійності рухомих з'єднань в значній мірі залежить надійність машин в цілому. Композитні матеріали неметалевого походження мають невисоку вартість, стійкість до більшості агресивних хімічних речовин, здатність працювати в умовах без змащування. Встановлено, що характеристики та властивості матеріалів необхідно адаптувати до умов роботи окремо взятих трибоспряжень.
Встановлено механізми термодеструкції, як основного матеріалу, так і вуглепластика на його основі. Виявлено, що вуглецеве волокно, незалежно від його вмісту (кількості), в полімерно-композитному матеріалі на основі політетрафторетилену, переважно орієнтуються перпендикулярно до площини прикладання зусилля. Встановлено, що з ростом вмісту вуглецевого волокна від 10 до 40 мас. % теплоємність знижується на 16–39 % у порівнянні з основним матеріалом. Обґрунтовано оптимальні режими експлуатації розроблених композитних матеріалів за фактором pv: у режимі сухого тертя – до 4 МПа·м/с; при терті зі змащенням – до 36,4 МПа·м/с. Встановлено залежність коефіцієнту тертя від режимів експлуатації композитного матеріалу на основі політетрафторетилену, що містить 20 мас. % вуглецевого волокна при змащенні оливою і водою.
Отримані результати дають можливість синтезувати фізико-механічні характеристики та трибологічні властивості композитних матеріалів відповідно до необхідних режимів роботи трибоспряження
Посилання
- Smith, D. W., Iacono, S. T., Iyer, S. S. (2014). Handbook of fluoropolymer science and technology. John Wiley & Sons, Inc. doi: https://doi.org/10.1002/9781118850220
- Singh, A. K., Siddhartha, Singh, P. K. (2017). Polymer spur gears behaviors under different loading conditions: A review. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 232 (2), 210–228. doi: https://doi.org/10.1177/1350650117711595
- Aulin, V., Derkach, O., Makarenko, D., Hrynkiv, A., Pankov, A., Tykhyi, A. (2019). Analysis of tribological efficiency of movable junctions “polymericcomposite materials ‒ steel.” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (12 (100)), 6–15. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.176845
- Kobets, A., Aulin, V., Derkach, O., Makarenko, D., Hrynkiv, A., Krutous, D., Muranov, E. (2020). Design of mated parts using polymeric materials with enhanced tribotechnical characteristics. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (12 (107)), 49–57. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.214547
- Budnyk, O. A., Burmistr, M. V. (2009). Naukovi osnovy vyboru tekhnolohiyi vuhletsevovoloknystoho napovniuvacha ftoroplastomatrychnoho kompozytu. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (40)), 4–7. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/22342
- Budnik, O. A. (2014). Fiziko-himicheskie i tekhnologicheskie aspekty podgotovki uglevoloknistogo napolnitelya dlya kompozita na osnove politetraftoretilena. Vestnik BGTU im. V. G. Shuhova, 2, 116–122.
- Tang, G., Chang, D., Wang, D., He, J., Mi, W., Zhang, J., Wang, W. (2012). Mechanical Property Improvement of Carbon Fiber-Reinforced PTFE Composites by PA6 Filler Dispersion. Polymer-Plastics Technology and Engineering, 51 (4), 377–380. doi: https://doi.org/10.1080/03602559.2011.639831
- Berladir, K., Sviderskiy, V. (2016). Designing and examining polytetrafluoroethylene composites for tribotechnical purposes with activated ingredients. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (6 (84)), 14–21. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85095
- Kirillina, Y. V., Lazareva, N. N., Sleptsova, S. A., Okhlopkova, A. A. (2016). Effect of organomodified layered silicates on the properties and structure of polytetrafluoroethylene. Polymer Science Series A, 58 (1), 95–101. doi: https://doi.org/10.1134/s0965545x16010065
- Konova, E. M., Sakhno, Yu. E., Khatipov, S. A., Klimenko, V. G., Sychkova, S. T., Sakhno, T. V. (2011). Mechanical and optical properties of polytetrafluoroethylene treated by γ-irradiation near the melting point. Physics and chemistry of solid state, 12 (4), 1013–1017.
- Dykha, A., Svidersky, V., Danilenko, I., Bilichenko, V., Kukurudzyak, Y., Kirichenko, L. (2020). Design and study of nanomodified composite fluoropolymer materials for tribotechnical purposes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (12 (107)), 38–48. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.214533
- Vishal, K., Rajkumar, K., Sabarinathan, P. (2021). Effect of Recovered Silicon Filler Inclusion on Mechanical and Tribological Properties of Polytetrafluoroethylene (PTFE) Composite. Silicon. doi: https://doi.org/10.1007/s12633-021-01250-w
- Shestak, Ya. (1987). Teoriya termicheskogo analiza. Fiziko-himicheskie svoystva tverdyh neorganicheskih veschestv. Moscow: Mir, 456.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Volodymyr Dudin, Dmytro Makarenko, Oleksii Derkach, Yevhen Muranov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
