Триботехнические свойства нанометричных кластеров меди

• Автор: Кужаров, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 174 с. : ил.

РАЗДЕЛ 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ ДЛЛ РЕГУЛИРОВАНИЯ И УЛУЧШЕНИЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СМАЗОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
1.1. Введение
1.2. Эффект избирательного переноса
1.3. Трибохимические реакции в режиме безызносности
1.4. Металлоплакирующие смазочные материалы
1.4.1. Нанометричные кластеры металлов
1.4.2. Современные металлоплакирующие смазочные материалы
1.4.3. Сравнительные триботехнические характеристики современных добавок к смазочным материалам
1.4.4. Металлоплакирующие СОТС
РАЗДЕЛ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМОВ САМООРГАНИЗАЦИИ ПРИ ТРЕНИИ
2.1. Структурирование жидкости в гидродинамическом потоке
2.2. Механизм уменьшения вязкости в структурированной жидкости
2.3. Самоорганизация в условиях граничного трения и при
переходе в режим безызносности
РАЗДЕЛ 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Машины трения
3.2. Методики и оборудование физико-химических исследований
РАЗДЕЛ 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ
И ФИЗИКО- ХИМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ
ЭФФЕКТА БЕЗЫЗНОСНОСТИ ПРИ ТРЕНИИ
4.1. Трибологические свойства систем "латунь - спирт - сталь"
4.2. Анализ поверхности трения
4.3. Химический состав поверхности трения
4.3.1. Элементный анализ поверхности трения
4.3.2. Исследование состава органической пленки на
поверхности трения
РАЗДЕЛ 5. РАЗРАБОТКА И ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗОЧНЫХ КОМПОЗИЦИЙ, СОДЕРЖАЩИХ НАНОМЕТРИЧНЫЕ
КЛАСТЕРЫ МЕДИ
РАЗДЕЛ 6. ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ НАНОМЕТРИЧНЫХ КЛАСТЕРОВ МЕДИ
6.1. Исследование трибологических свойств при трении
6.2. Эффективность применения нанометричных кластеров
в СОТС при резании
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы. Стратегической линией развития современной триботехники является использование самоорганизующихся трибосистем, среди которых особое место занимает наиболее изученная система «медный сплав - глицерин - сталь», обеспечивающая реализацию эффекта безызносности при трении, который проще всего достигается применением металлоплакирующих смазок, в качестве активных компонентов которых применяются высокодисперсные порошки металлов, в частности, меди и её сплавов. Смазочные материалы с такими присадками используются, в частности, в качестве автомобильных масел или металлоплакирующих пластичных смазок и широко представлены на рынке образцами отечественных и зарубежных производителей, например, “Атланта”, “Вымпел”, МС 1000, “Lubrifilm”, CM-01-“J1”, Феном, Optimol, ER(Energy Release) и др.
Эффективность, смазочных материалов, особенно жидких, содержащих в своём составе высокодисперсные металлы, не всегда соответствуют рекламным характеристикам, что требует проведения дополнительных научных исследований, позволяющих объективно судить о триботехнических свойствах металлоплакирующих смазок в различных узлах трения' и управлять ими на основании сведений о механизме смазочного действия.
В связи с этим, представляется актуальным использовать в качестве металлоплакирующих присадок к жидким смазочным материалам нанометричные кластеры металлов, обладающие специфическими, а в ряде случаев и уникальными механическими и физико-химическими характеристиками и позволяющие получать их устойчивые композиции даже в маловязких жидкостях. Триботехнические свойства таких кластеров, а также способы получения смазок, их содержащих, до проведения настоящей работы были неизвестны.

Рис. 8. Механизм 8ц2. Обозначения такие же, как на рис. 7.
В обычных условиях и при трении при невысоких нагрузках механизм Бы2 не реализуется, возможно, потому, что энергия активации внедрения лишней частицы в координационную сферу больше, чем энергия активации перескока частицы в дырку. Кроме того, при небольших давлениях в жидкости имеется достаточное количество дырок для реализации дырочного механизма Бм1.
При повышенных удельных нагрузках в условиях фрикционного взаимодействия, когда давление в слое смазочной жидкости становится большим, и количество дырок уменьшается до критического, обеспечивающего реализацию механизма Бм1 (рис.7), возможна смена механизма с 8м1 на 8М2 (рис.8).
Эстафетный механизм. При высокой степени ориентационной динамической упорядоченности жидкости за счет градиента скорости механизм 8^2 может, приобрести эстафетный характер (рис.9), что обеспечит перенос вещества и импульса на большие расстояния, чем по механизму 8м1 и приведет к резкому понижению вязкости. Энергетическая целесообразность механизма 8М2 может быть обусловлена, по крайней мере, тем, что величина энергии