Кинетика изнашивания керамик

• Автор: Безенкина, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 108 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1Л Введение
1.2 Контроль и диагностика узлов трения
1.3 Явление акустической эмиссии
1.4 Акустическая эмиссия в трибологии
1.5 АЭ аппаратура и обработка сигналов АЭ
1.6 Керамики
1.7 Керамики и акустическая эмиссия
1.8 Заключение и постановка задачи
ГЛАВА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Введение
2.2 Объекты исследования
2.3 Испытания на трение и износ
2.3.1 Трибоустановка для исследования абразивного износа керамик
2.3.2 Трибоустановка для исследования умеренного износа керамик
2.3.3 Трибоустановка для исследования трения керамических образцов при
нагружении
2.3.4 Трибоустановка для исследования длительного износа SiC
2.3.5 Трибоустановка для исследования длительного износа SiC в воде.
2.4 Система регистрации АЭ
2.5 Заключение
Глава
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ
ДАННЫХ
3.1 Введение
3.2 Экспериментальное исследование трения и износа хрупких материалов.

3.3 Разработка методов оценки износа хрупких материалов во время трения
3.3.1 Метод анализа дискретной АЭ
3.3.2 Метод спектрального анализа
3.3.3 Исследование износа хрупких тел, сопровождаемое дискретной

3.3.4 Оценка износа хрупких материалов, сопровождающихся
квазинепрерывной АЭ
3.3.5 Низкочастотная (звуковая) и высокочастотная (акустическая)
эмиссия при трении
3.4 Применение разработанного подхода оценки износа
3.4.1 Оценка износа обоих контртел в паре трения
3.4.2 Оценка предела усталости хрупких тел
3.4.3 Кинетика изнашивания хрупких тел
3.5 Выводы
ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Количественная оценка износа в процессе трения и без его остановки представляет собой интересную научную и практическую задачу. В научном плане данные о текущем износе могут дать детальную информацию о физических механизмах износа и об изменениях свойств материалов во времени. В практическом плане, методика получения этих данных может быть использована для целей мониторинга ответственных узлов машин, (а узлы трения относятся именно к таким деталям) поскольку их отказы происходят по причинам, связанным с состоянием материалов. Для организации обратной связи в таких системах используются сигналы от датчиков, которые характеризуют параметры состояния системы.
Работа в этом направлении только начинается, и она опирается на две группы исследований по изнашиванию, которые были проведены ранее. Это -теоретико- расчетные методы моделирования и прогнозирования износа, в которые большой вклад внесли И.В. Крагельский, Б.И. Костецкий, Ю.Н. Дроздов, B.C. Комбалов, С.В. Панин, Л.И. Погодаев, М.Н. Добычин, И.Г.Горячева, Ф.П. Боуден, Д. Тейбор, К. Лудема, и физические методы контроля различных проявлений изнашивания, которые были развиты в работах Д.Г. Громаковского, А.И.Свириденка, Н.К. Мышкина, Л.В. Марковой, А.Л. Жарина, Е.А. Марченко, В.Г. Пинчука, В.М. Баранова, Е.М. Кудрявцева, Г.А. Сарычева, В.М. Шавелина, Д. Мба, Д.А.Дорнфельда.
Сказанное выше относится ко всем типам материалов триботехнического назначения. Керамики относятся к перспективным материалам для трибоузлов ввиду таких свойств как: высокая прочность, низкая изнашиваемость, коррозионная стойкость и способность работать при высокой температуре, в агрессивных средах. Следует отметить, что кинетика изнашивания керамических материалов изучена явно недостаточно, однако такой недостаток, как низкая пластичность керамик требует использовать активные средства контроля и непрерывной диагностики в ответственных узлах трения,

оксидов в зоне контакта, которые действуют как искусственная смазка, как следствие химической реакции, возникает повышение температуры и скорости скольжения. Схожий процесс был в докладе Войта и Габига для пары Тл02. Нужно заметить, что низкие значения коэффициента трения, приведенные в литературе были найдены для небольших скоростей скольжения и непродолжительных испытаний.
Рис. 13 Кривые коэффициента трения при постоянной нагрузке и переменной
скорости
Рис. 14 Кривые коэффициента трения при постоянной скорости и переменной
нагрузке