Термодинамические и электрохимические свойства трибосистем с эффектом избирательного переноса

• Автор: Акимова, Елена Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 189 с. : ил.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Сервовитная пленка меди в трибосистемах
с граничным трением и избирательным переносом
1.2. Электрохимические процессы при трении в режиме
избирательного переноса
1.3. Неравновесная термодинамика в триботехнике
1.4. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. Тепловой баланс и стационарная устойчивость
трибосистем
2.1. Модель теплового взрыва и трибосистемы
с трибохимической реакцией
2.2. Методика оценки энергий активации
трибохимических реакций
2.3. Выводы по главе
ГЛАВА 3. Термодинамические характеристики
химических реакций, инициируемых трением
3.1. Неравновесная термодинамика трибохимических реакций
3.2. Методика триботехнического эксперимента
3.2.1. Методика определения площади пятен фактического
контакта трущихся тел
3.3. Оценки отрицательного химического сродства
трибохимических реакций
3.4. Выводы по главе
ГЛАВА 4. Электрохимия избирательного переноса
4.1. Методика трибоэлектрохимического эксперимента
и материалы трибосистем
4.2. Электрохимические процессы в трибосистемах
с избирательным переносом
4.3. Трибоэлектрохимический мониторинг режимов трения
4.4. Комплексные соединения меди в смазочных материалах
и избирательный перенос
4.5. Молекулярные механизмы образования сервовитной пленки
и автоколебаний трибоЭДС
4.6. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение!
Приложение
Акты о внедрении результатов диссертационной работы

Избирательный перенос (ИП) является уникальным явлением, известным в науке о трении, благодаря которому можно почти полностью исключить износ трущихся поверхностей и повысить долговечность смазываемых пар трения. Учитывая, что в результате износа деталей узлов трения происходит 80% отказов машин и механизмов в работе, а потери на трение вырабатываемой за год в мире энергии составляют до 20-25%, можно сказать, что исследование ИП - одно из основных направлений в науке о трении и износе.
Дальнейшее создание и внедрение новых смазочных материалов (СМ) для узлов трения, разработка технологических процессов и конструкций узлов трения невозможны без понимания механизмов процессов, протекающих в зоне трения на макроскопическом и молекулярном уровнях. Всегда приходится иметь в виду сложный комплекс переплетающихся физико-химических процессов [1,2] в зоне непосредственного контакта трущихся тел. При этом следует учитывать, что узлы трения представляют собой открытые термодинамические системы, через которые идет поток вещества и энергии. Анализ открытых систем всегда сложнее, чем закрытых, так как для них традиционные представления классической термодинамики являются недостаточными. Важную роль в формировании тех или иных состояний узлов трения играют трибохимические реакции.
Явление ИП используется для создания высокоизносостойких пар трения бронза - сталь, металлоплакирующих смазок для пар трения сталь -сталь, для создания высокоизносостойких металлокерамических, металлополимерных материалов, в разработке новых технологических процессов обработки трущихся поверхностей (фрикционное меднение, латунирование, бронзирование), с целью понижения износа в процессе приработки и уменьшения фреттинг - коррозии [3-8]. Однако во многих отношениях физико-химические механизмы явления ИП, и особенно электрохимические процессы, обеспечивающие реализацию этих

Из всего вышеизложенного следует сделать вывод о том, что трибосистемы нужно рассматривать как открытые термодинамические системы, и только комплексное изучение всех поверхностных явлений, возникающих при трении, может объяснить физико-химические и термодинамические особенности поведения трибосистем.
Анализ состояния и путей развития науки о трении и износе показывает, что для более глубокого изучения физико-химических, электрохимических и других процессов, протекающих в контактной зоне трущихся поверхностей, необходимо учитывать:
• формирование сервовитной пленки в режиме ИП, как результат сложного переплетения трибоэлектрохимических реакций на поверхностях трущихся тел и реакций, протекающих в объеме смазочного материала;
• принадлежность трибосистем к открытым термодинамическим системам, не находящимся в состоянии равновесия, а в лучшем случае реализующим стационарные состояния;
• актуальность проведения энергетических оценок активируемых трением возможных химических превращений в тех или иных условиях трения;
• важную роль электрохимических процессов в формировании режима ИП, так как это явление сопровождается переносом электрически заряженных частиц материала
• важную роль трибоЭДС как в формировании режимов трения, так и их контроля.