Разработка и исследование полимерных композиционных материалов на основе активации политетрафторэтилена и углеродных наполнителей

• Автор: Стручкова, Татьяна Семеновна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Перечень условных обозначений

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Механическая активация наполнителей и полимера

1.2. Взаимосвязь структуры и эксплуатационных характеристик ПКМ

1.3. Модифицирование полимеров ультрадисперсными наполнителями

1.4. Углеродные волокна как наполнители полимеров

1.5. Уплотнения из терморасширенного графита

Глава 2. Объекты исследования и методики эксперимента

2.1. Объекты исследования

2.1.1. Политетрафторэтилен
2.1.2. Наполнители
2.2. Технология получения композиционных материалов и изготовления

2.3. Методики исследований
2.3.1. Изучение физико-механических свойств ПКМ
2.3.2. Изучение триботехнических характеристик ПКМ
2.3.3. Исследование физико-химических свойств композиционных материалов
2.3.4. Статистическая обработка экспериментальных данных
2.4. Выводы к главе
Глава 3. ПКМ на основе ПТФЭ, кокса и наношпинели магния
3.1. Свойства ПТФЭ, модифицированного коксом
3.2. Исследование влияния наполнителей на структуру ПТФЭ
3.3. Исследование термодинамических характеристик ПКМ
3.4. Выводы к главе
Глава 4. ПКМ на основе ПТФЭ и углеродных волокон
4.1. Свойства ПТФЭ, модифицированного углеродными волокнами
4.2, Исследование термодинамических параметров ПКМ
4,3. Выводы к главе
Глава 5. ПКМ на основе ПТФЭ и терморасширенного графита
5.1. Свойства ПТФЭ, модифицированного ТРГ
5.2. Влияние содержания ТРГ на триботехнические свойства ПТФЭ
5.3. Термодинамические исследования
5.4. Выводы к главе
Глава 6. Разработка машиностроительных триботехнических
материалов
6.1 .Антифрикционные полимерные материалы отечественных марок
для подшипников скольжения на основе ПТФЭ
6.2. Технологические аспекты повышения эксплуатационных характеристик ПКМ
6.3. Выводы к главе
Заключение
Список литературы
Приложение

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ПКМ - полимерный композиционный материал
ПТФЭ — политетрафторэтилен
УН - углеродные наполнители
УВ - углеродное волокно
ТРГ - терморасширенный графит
НК - наноразмерная керамика
НМС - надмолекулярная структура
ДСК - дифференциально-сканирующий калориметр
ПАН - полиакрилонитрильное волокно
ПВХ - поливинилхлорид
УДН- ультрадисперсные наполнители
ер - относительное удлинение при разрыве, %
Есж - модуль упругости при сжатии, МГІа I - интенсивность изнашивания, 10"6 кг/ч 1ё- массовое изнашивание, *10‘б, кг/ч
її - линейное изнашивание, мкм/ч
Г — коэффициент трения ар- предел прочности при растяжении, МПа стсж- предел прочности при сжатии, МПа р - плотность, кг/м3
ДНЮ - энтальпия взаимодействия, кДж/моль
АН)17 - энтальпия плавления, кДж/моль
ДН,:Я - энтальпия кристаллизации, кДж/моль
ДБпл - энтропия, Дж/мольК
ТШ1 - температура плавления, К
Ткр - температура кристаллизации, К
а - степень кристалличности, %

оказывают влияния ни повышенные температуры, ни термоциклирование, ни время. р
Сравнительные характеристики изделий из ТРГ:
- уплотнения из ТРГ очень надежны и не требуют дополнительного обслуживания;
- в отличие от асбеста, теряющего с течением времени эластичность, массу и объем, что требует периодического дополнительного уплотнения соединений, изделия из ТРГ лишены этих недостатков;
- в отличие от фторопласта, не выдерживающего высоких температур и давлений, изделия из ТРГ работают при температурах до 560°С и выше (в зависимости от условий эксплуатации ) и давлении 400 атм;
в отличие от углеродных набивок, выдерживающих большие температуры, но проницаемых для газов и жидкостей, изделия из ТРГ абсолютно непроницаемы уже при плотности 1 г/см. куб;
- изделия из ТРГ многофункциональны: они пригодны для работы в кислотах, щелочах и других агрессивных жидкостях и растворах; органических растворителях; нефти и питьевой воде. Следовательно, отпадает необходимость держать на складах набивки и уплотнения различного назначения;
- ресурс работы по пути скольжения для асбеста составляет 600 метров, а для изделий из ТРГ 10000 метров;
- ТРГ очень мягок, поэтому оказывает минимальное воздействие на соприкасающиеся с ним металлические поверхности (шток задвижки, вал насоса и др.).
Область применения уплотнительных материалов из ТРГ: использование в тепловой и ядерной энергетике, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и др. отраслях промышленности, в практике холодного и горячего хозяйственно-питьевого водоснабжения, внутренних и наружных систем канализации, мелиорации, пищевой промышленности.