Разработка составов, изучение структуры и свойств антифрикционных композитов с добавками модифицированного лигнина

• Автор: Шкуракова, Ольга Эдуардовна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТКИ АНТИФИРКЦИОТШЫХ САМОСМАЗЫВАЮЩИХСЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЕЙ

1.1 Антифрикционные композиты с полимерными матрицами и

используемые в них ингредиенты.

1.2 Антифрикционные материалы и композиты с полимерными

матрицами полиамидной группы.

1.3 Использование отходов в антифрикционных композитах с

полимерной матрицей

1.4 Обоснование выбора направления исследования, цель и задачи

работы.
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты, материалы и реактивы
2.2 Термическая модификация гидролизного лигнина.
2.3 Синтез бисульфата графита и терморасширенного графита
из искусственного и природных графитов.
2.4 Гранулометрический анализ и получение фракций порошков материалов
2.5 Определение маслопоглощения порошковых материалов
2.6 Приготовление композиций и прессование образцов композитов
2.7 Исследование водопоглощения композитов.
2.8 Термогравиметрический анализ образцов
2.9 ИКспектроскопия образцов
2. Рентгенографический анализ образцов
2. Изучение микроструктуры компонентов и композиций.
2. Определение пористости композитов химическим методом
2. Методика проведения трибологических испытаний
2. Определение механических, физикомеханических и эксплуатационных характеристик композитов.
2. Планирование экспериментов и обработка результатов.
3 РАЗРАБОТКА АНТИФРИКЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ
КОМПОЗИТОВ С ДОБАВКАМИ МОДИФИЦИРОВАННОГО
ЛИГНИНА
3.1 Влияние параметров процесса помола гидролизного лигнина на
его гранулометрический состав.
3.2 Влияние термического и электрохимического моди
фицирования на гранулометрический состав модифицированных продуктов
3.3 Влияние дисперсности порошков и температуры на
маслопоглощение добавок в антифрикционных композитах
3.4 Влияние различных добавок и состава композитов на
структуру образцов и коэффициент трения в паре деталь из антифрикционных композитов сталь
3.5 Разработка антифрикционные композиты для медицинского
оборудования и пищевых производств
3.6 Выводы
4 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ КОМПОЗИТОВ .
4.1 Термогравиметрические и ИКспектроскопические исследования
композитов
4.2 Микроструктурные исследования композитов
4.3 Кинетика водопоглощения антифрикционными
самосмазывающимися композитами с добавками искусственного графита, бисульфат графита и ТРГ
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
ВЫБОРУ СОСТАВОВ КОМПОЗИТОВ. РЕЗУЛЬТАТЫ
СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ
5.1 Обобщенные рекомендации.
5.2 Результаты сравнительных испытаний разработанных композитов
и Маслянита СУВ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Здесь работали и работают видные трибологии чл. РАН В. И. Колесников, профессора H. H. Дьяков, Л. В. Красниченко, А. И. Соловьев, В. А. Белый (академик АН БССР), В. А. Кислик, Ю. А. Евдокимов, А. А.Кутьков, Н. С. Колев, А. К. Никитиным, A. A. Аваков, A. A. Рыжкин, Б. И. Гордиенко, М. А. Краплин, Д. М. Беленький, Д. Т. Авдеев, ВТ/ Логинов, A. C. Кужаров и другие [4-9]. Первые научные исследования по трению и износу деталей машин были проведены в начале -х годов XX века в Ростовском институте сельскохозяйственного машиностроения и Новочеркасском политехническом институте под руководством проф. H.H. Дьякова. В декабре г. НПИ под его председательством прошла первая на Северном Кавказе' конференция по трению и износу деталей машин. В г. ИЛИ открывается лаборатория по исследованию трения, износа и смазки, оборудование которой проф. H.H. А.К. Зайцева за значительный вклад в изучение трения. К сожалению, работы в ней были прерваны войной, но после г. В г. НПИ начинает свою научную деятельность A. A. Кутьков, который в г. Особое конструкторско-технологическое бюро «Орион». A.A. Кутьков создал новое научное направление - конструирование высокопластифицированных антифрикционных материалов с заранее заданными свойствами. Он и руководимый им коллектив внесли большой вклад в развитие теории трения и износа композиционных полимерных материалов, покрытий и смазок. Антифрикционные материалы «Маслянит», пластмасса «ПМ» и другие запатентованы во многих странах мира. Применение этих материалов в узлах трения дало значительный технический, экономический и экологический эффекты [5, 9. Эти материалы работали и работают в узлах трения энергетического, горного оборудования, в различных машинах и механизмах, в том числе, военной, авиационной, ракетно-космической технике, надводных и подводных судов. Антифрикционные материалы, разработанные в ОКТБ «Орион» использовались для луноходов, а покрытия на полиимидной основе для приводов сканирующей аппаратуры бортовых спутниковых систем. В настоящее время Новочеркасская трибологическая школа продолжает развиваться, область научных интересов ее достаточно разнообразны: разработка технологий физико-химического конструирования изделий из композиционных трибологических материалов, нанесение покрытий на различные изделия с использованием саморегулирования трибологических систем, структурно-кинематическое моделирование, создание научных основ технологий производства экологически чистых и биостойких самосмазывающихся материалов, разработка трибосопряжений для экстремальных условий эксплуатации [-]. В настоящее время в антифрикционных композитах в качестве матриц используются различные полимеры, как термопластичные, так и термореактивные. Эго аминопласты (мочевино-формальдегидные, меламиноформальдегидные), полиамиды, полиакрилаты, пол и винил хлориды (винипласты), полиимиды, поликарбонаты, полиметилметакрилат, полипропилен, полистирол (общего назначения и ударопрочный), полиуретаны, полиэтилен, полиэфирные ненасыщенные смолы (стеклопластики), фенилоиы. Полимеры в антифрикционных композитах используются как компоненты в виде порошков, пленок, волокон, нитей, тканей и нетканых материалов. Кроме этого в антифрикционных композитах используют природные волокна — хлопковые и шелковые [5, 9-]. Полимерные материалы и композиты используются в узлах трения практически всех областей техники, машинах и приборах. Кроме узлов трения антифрикционные полимерные материалы и композиты используют в качестве антифрикционных покрытий различного роды деталей и инструментов для уменьшения энергетических потерь, снижения износа и, соответственно, увеличения срока службы, обеспечения нужных технологических качеств поверхностям, контактирующим с перерабатываемыми материалами [, , , ]. Разнообразие используемых полимерных материалов объясняется разнообразием решаемых задач и требований, предъявляемых к антифрикционным материалам. Если ограничиться требованиями к подшипниковым узлам, работающим при недостаточной смазке, то в работе [, ] они определены следующим образом.