Разработка триботехнических нанокомпозитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, смесей фторопластов и шпинелей магния, меди, кобальта

• Автор: Гоголева, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 116 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Полимерные композиционные материалы триботехнического назначения

1.2. СВМПЭ - перспективный материал антифрикционного назначения

1.3. Полимерные композиционные материалы на основе

смесей полимеров

1.3.1. Особенности наполнения полимерных матриц полимерными наполнителями

1.3.2. Наполнение гибридных полимерных матриц
1.4. Нанодисперсные неорганические соединения, как
наполнители полимеров
1.4.1. Нанодисперсные шпинели
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Характеристики полимеров
2.1.1. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен
2.1.2. Политетрафторэтилен
2.1.3. Фторопласт марки Ф-4МБ
2.2. Характеристики наполнителей
2.3. Механическая активация наполнителей и компонентов композита
2.4. Технологии получения композиционных материалов и изготовление образцов для исследований
2.4.1. Технология получения ПКМ на основе СВМПЭ методом холодного прессования

2.4.2. Технология получения ПКМ на основе СВМПЭ методом горячего прессования
2.4.3. Технология получения ПКМ на основе ПТФЭ
2.5. Методики исследований
2.5.1. Исследование физико-химических свойств композиционных материалов
2.5.2. Изучение физико-механических свойств ПКМ
2.5.3. Изучение триботехнических характеристик композиционных материалов
2.5.4. Статистическая обработка экспериментальных данных
2.6. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ СВМПЭ И ШПИНЕЛЕЙ КОБАЛЬТА И МЕДИ
3.1. Исследование физико-механических свойств СВМПЭ, наполненного наношпинелями
3.1.1. Физико-механические свойства ПКМ, полученных
по технологии холодного прессования
3.1.2. Физико-механические характеристики ПКМ, полученных
по технологии горячего прессования
3.2. Триботехнические характеристики ПКМ на основе СВМПЭ, модифицированные нанодисперсными шпинелями кобальта и меди
3.3. Исследования структуры ПКМ на основе СВМПЭ
3.3.1. Надмолекулярная структура ПКМ на основе СВМПЭ, модифицированного наношпинелями кобальта и меди
3.3.2. Исследование структуры поверхностей трения ПКМ на основе СВМПЭ
3.4. Исследование теплофизических свойств ПКМ
3.4.1. Термодинамические характеристики наполненного ПКМ
3.4.2. Теплоемкость ПКМ
3.4.3. Термомеханический анализ наполненного СВМПЭ
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ СМЕСЕЙ ФТОРОПЛАСТОВ
4.1. Исследование деформационно-прочностных характеристик композитов на основе смесей фторопластов
4.2. Триботехнические характеристики ПКМ на основе смесей
фторопластов
4.3. Термодинамические исследования композитов на основе смесей полимеров
4.3.1. Термодинамические исследования композитов на основе смесей фторопластов
4.3.2. Исследования коэффициентов термического расширения
4.4. Надмолекулярная структура ПКМ
4.5. Выводы по главе
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЬЕХ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Разработка машиностроительных триботехнических материалов на основе СВМПЭ
5.2. Разработка триботехнических материалов на основе
гибридных полимерных смесей
5.3. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

Наиболее интересными с точки зрения влияния на триботехнические характеристики ПКМ являются структурно-активные наполнители, отличающиеся предельно малыми размерами частиц. Перспективность использования НЧ в триботехническом материаловедении в качестве модификаторов полимеров базируется на следующих особенностях этого класса соединений:
1. обобществленная электронная система и делокализация электронов предполагают химическую активность НЧ как электронодоноров, которая будет проявляться как в процессах формирования ПКМ, так и в трибохимических реакциях при трении и изнашивании композита;
2. особые поверхностные свойства, высокая поверхностная энергия обеспечат адсорбционную активность НЧ к полимеру, и как следствие, приведут к интенсивному структурообразованию в связующем с образованием структурных элементов с высоким уровнем адгезии на границе раздела фаз полимер-наполнитель;
3. повышенная пластичность НЧ обеспечит легкое скольжение и низкий коэффициент трения ПКМ;
4. стремление НЧ к самоорганизации и способность создавать в материалах кластерные системы с определенной структурой («архитектурой») будет способствовать армированию ПКМ и обеспечат активное участие в формировании вторичных структур на поверхностях трения.
Таким образом, удобным средством решения этой проблемы представляются нанодисперсные наполнители [27-30, 76-79].
1.4.1.Нанодисперсные шпинели
Шпинели, группа минералов подкласса сложных оксидов. Общая химическая формула А2+В23+04, где А=Г’е2+, Mg2+, Ъп'л Мп2г или др.; В=А1Э+, Бе3*, Сг3+, П3+ и др