Розробка триботехнічних епоксикомпозитних матеріалів, армованих подрібненими волокнами та модифікованих кремнійорганічним лаком
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.305739Ключові слова:
скляні волокна, арамідні волокна, електромагнітне поле, обробка ультразвуком, інтенсивність зношуванняАнотація
Об’єктом дослідження є модифіковані епоксикомпозитні матеріали фрикційного призначення, що містять оброблені у фізичних полях волокнисті наповнювачі. Розглянуто технологічні аспекти розробки епоксикомпозитів триботехнічного призначення, які повинні витримувати вплив підвищених температур. В такому випадку епоксиполімерна матриця потребує модифікації структури, що досягається в результаті введення термостійкого кремнійорганічного лаку. Кремнійорганічні лаки та подрібнені волокна містять технологічні добавки, що ускладнює процес структурування епоксикомпозитів та призводить до появи дефектів структури. Видалення технологічних добавок та очищення поверхні скляних та арамідних волокон від замаслювачів можливе в результаті обробки компонентів композиції у фізичних полях. При цьому виникає потреба в дослідженні впливу фізичних полів на процеси структурування епоксисистеми та формування структури епоксикомпозитів з комплексом заданих властивостей. Модифіковані епоксикомпозити містять оброблені ультразвуком подрібнені арамідні та скляні волокна. Дослідження триботехнічних характеристик епоксикомпозитів проведено за швидкості ковзання V=1,0 м/с зі зміною питомого навантаження від 0,5 МПа до 1,5 МПа. Температура в зоні трибоконтакту під час фрикційної взаємодії підвищується до 100 °С із збільшенням питомого навантаження. Зафіксовано підвищення щільності поверхневого шару трибоконтакту епоксикомпозитів, компоненти яких оброблено у фізичних полях. На основі досліджень розроблено практичні рекомендації щодо впровадження технології обробки компонентів у фізичних полях, що забезпечує структурування епоксикомпозитів з високими триботехнічними характеристиками
Посилання
- Stawarz, S., Stawarz, M., Kucharczyk, W., Żurowski, W., Różycka, A. (2019). New Polymer Composites Including a Phenol-Formaldehyde Resin Binder Designed for Self-Lubricating Sliding Pair Elements. Advances in Science and Technology Research Journal, 13 (4), 223–229. https://doi.org/10.12913/22998624/113089
- Burmistr, M. V., Boiko, V. S., Lipko, E. O., Gerasimenko, K. O., Gomza, Yu. P., Vesnin, R. L. et al. (2014). Antifriction and Construction Materials Based on Modified Phenol-Formaldehyde Resins Reinforced with Mineral and Synthetic Fibrous Fillers. Mechanics of Composite Materials, 50 (2), 213–222. https://doi.org/10.1007/s11029-014-9408-0
- Basavaraj Pattanashetty, B., Bheemappa, S., Rajashekaraiah, H. (2017). Effect of Filler-Filler Interactions on Mechanical Properties of Phenol Formaldehyde Based Hybrid Composites. International Journal of Engineering and Technologies, 13, 24–38. https://doi.org/10.18052/www.scipress.com/ijet.13.24
- Binda, F. F., Oliveira, V. de A., Fortulan, C. A., Palhares, L. B., dos Santos, C. G. (2020). Friction elements based on phenolic resin and slate powder. Journal of Materials Research and Technology, 9 (3), 3378–3383. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.01.032
- Vinayagamoorthy, R. (2018). Friction and wear characteristics of fibre-reinforced plastic composites. Journal of Thermoplastic Composite Materials, 33 (6), 828–850. https://doi.org/10.1177/0892705718815529
- Kashytskyi, V., Sadova, O., Liushuk, O., Davydiuk, O., Myskovets, S. (2017). Examining a mechanism of generating the fragments of protective film in the trybological system "epoxycomposite–steel". Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (11 (86)), 10–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.97418
- Berladir, K., Zhyhylii, D., Gaponova, O., Krmela, J., Krmelová, V., Artyukhov, A. (2022). Modeling of Polymer Composite Materials Chaotically Reinforced with Spherical and Cylindrical Inclusions. Polymers, 14 (10), 2087. https://doi.org/10.3390/polym14102087
- Panda, A., Dyadyura, K., Savchuk, P., Kashytskyi, V., Malets, V., Valicek, J. et al. (2019). The results of theoretical and experimental studies of tribotechnical purposes composites on the basis of epoxy composite material. MM Science Journal, 2019 (05), 3509–3518. https://doi.org/10.17973/mmsj.2019_12_2019032
- Stukhliak, P., Golotenko, O., Skorokhod, A. (2015). Influence of microwave electromagnetic treatment on properties of epoxy composites. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (5 (73)), 32–37. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.36978
- Li, Z., Liu, J., Yuan, Y., Li, E., Wang, F. (2017). Effects of surface fluoride-functionalizing of glass fiber on the properties of PTFE/glass fiber microwave composites. RSC Advances, 7 (37), 22810–22817. https://doi.org/10.1039/c7ra02715j
- Coleman, J. N., Khan, U., Blau, W. J., Gun’ko, Y. K. (2006). Small but strong: A review of the mechanical properties of carbon nanotube–polymer composites. Carbon, 44 (9), 1624–1652. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2006.02.038
- Riabchykov, M., Tsykhanovska, I., Alexandrov, A. (2023). Justification of technologies for the synthesis of mineral nanoparticles for the creation of magnetic smart textile. Journal of Materials Science, 58 (16), 7244–7256. https://doi.org/10.1007/s10853-023-08463-x
- Sabry, I., Mourad, A.-H. I., Subhan, A., Idrisi, A. H. (2022). Wear resistance of glass and carbon fibers/epoxy composites. 2022 Advances in Science and Engineering Technology International Conferences (ASET). https://doi.org/10.1109/aset53988.2022.9734885
- Savchuk, P. P., Kostornov, A. G., Kashitskii, V. P., Sadova, O. L. (2014). Friction Wear of Modified Epoxy Composites. Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 53 (3-4), 205–209. https://doi.org/10.1007/s11106-014-9605-3
- Wang, H., Sun, A., Qi, X., Dong, Y., Fan, B. (2021). Experimental and Analytical Investigations on Tribological Properties of PTFE/AP Composites. Polymers, 13 (24), 4295. https://doi.org/10.3390/polym13244295
- Kashytskyi, V., Sadova, O., Melnychuk, M., Savchuk, P., Liushuk, O. (2022). Influence of Additives Processed by Physical Fields on Tribotechnical Properties of Polymer Composites. Advances in Design, Simulation and Manufacturing V, 393–403. https://doi.org/10.1007/978-3-031-06025-0_39
- Brailo, M., Buketov, A., Yakushchenko, S., Sapronov, O., Vynar, V., Kobelnik, O. (2018). The Investigation of Tribological Properties of Epoxy-Polyether Composite Materials for Using in the Friction Units of Means of Sea Transport. Materials Performance and Characterization, 7 (1), 20170161. https://doi.org/10.1520/mpc20170161
- Hu, X. J., Chen, Y. N., Bian, Q., Chen, M., Qin, W., Feng, J. (2014). Preparation and Properties of Organosilicon-Modified Epoxy Esters Resin. Advanced Materials Research, 960-961, 148–151. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.960-961.148
- Brailo, M. V., Yakushchenko, S. Y. (2021). Development of epoxy-polyester base modified with UV light for upgrading of technological equipment of vehicles. Journal of Hydrocarbon Power Engineering, 8 (1), 33–39. Available at: http://elar.nung.edu.ua/handle/123456789/9217
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Vitalii Kashytskyi, Oksana Sadova, Valentyna Tkachuk, Oleg Shehynskyi, Inna Parfentyeva
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.
