Модифицированные полимерные и эластомерные триботехнические материалы для техники Севера

• Автор: Адрианова, Ольга Анатольевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 337 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Дисперснонаполненные антифрикционные материалы на основе политетрафторэтилена.
1.1. Политетрафторэтилен и материалы на его основе,
использующиеся в узлах трения. Достоинства и недостатки.
1.2. Ультрадисперсные наполнители - основа создания нового поколения триботехнических материалов на основе ПТФЭ.
1.3 Материалы на основе ПТФЭ с ультрадисперсными наполнителями.
1.3.1. Исследование физико-механических свойств.
1.3.2. Триботехнические свойства композиционных материалов на основе ПТФЭ
1.4 Влияние ультрадисперсных наполнителей на структурообразование ПТФЭ.
Выводы к главе 1.
Глава 2. Модифицированные материалы на основе
сверхвысокомолекулярного полиэтилена и фенилона.
2.1. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен - перспективный материал антифрикционного назначения.
2.2. Композиции СВМПЭ с ультрадисперсными наполнителями.
2.3. Исследование адгезионных и фрикционных свойств материалов на основе ПТФЭ и СВМПЭ в контакте со льдом
2.4. Модификация ароматического полиамида ультрадисперсным наполнителем.
Выводы к главе 2.
Глава 3. Модификация уплотнительных эластомерных материалов для техники Севера.
3.1. Резины - незаменимые уплотнительные материалы для техники Севера. Методы модификации резин.
3.2. Модификация резин полимерами.
3.3. Исследование низкотемпературных свойств модифицированных резин.
3.4. Трйботехнические свойства резин.
3.5. Исследование структурных характеристик материалов.
Выводы к главе 3.
Глава 4. Модификация резин активными наполнителями.
4.1. Объемная структурная модификация эластомерных материалов активными неорганическими наполнителями.

4.2. Модификация резин цеолитами.
4.3. Применение ультрадисперсного алмазографита для модификации нитрильной резины.
Выводы к главе 4.
Глава 5. Абразивные материалы на основе природных порошков алмазов и полимерных материалов.
5.1. Природные алмазные порошки - эффективные абразивные материалы для производства алмазных инструментов на органической основе.
5.2. Разработка и исследование абразивных инструментов с применением природных алмазных порошков
и фторопластов.
5.3. Работоспособность алмазных инструментов на основе ПТФЭ при обработке различных минералов.
5.4. Разработка алмазосодержащих инструментов с применением полиэфирной смолы.
Выводы к главе 5.
Глава 6. Технологические особенности изготовления изделий из разработанных материалов.
6.1. Технология изготовления уплотнительных деталей из ПТФЭ и материалов на его основе.
6.2. Особенности изготовления алмазных инструментов.
6.3. Практическое использование результатов исследований.
Выводы к главе 6.
Общие выводы.
Литература
Приложения.

277 282

ВВЕДЕНИЕ
Одной из главных задач научно-технического прогресса на ближайшее время является создание и усовершенствование технических средств, предназначенных для глубокого освоения космического пространства, морских глубин и шельфов, земных недр и арктических регионов планеты. При этом техника должна обеспечить надежное и длительное функционирование в самых экстремальных условиях эксплуатации.
Решение таких задач неразрывно связано с проблемами разработки новых типов материалов самого различного назначения, способных обеспечить все возрастающие требования условий эксплуатации.
Узлы трения наряду с несущими элементами конструкции являются главными функциональными компонентами практически всех видов техники и, в этой связи, создание и усовершенствование триботехнических материалов, является первоочередной задачей материаловедческих отраслей науки и производства.
В общем ряду отдельной проблемой представляется создание технических средств и, следовательно, специальных триботехнических материалов, предназначенных для эксплуатации в суровых климатических зонах планеты и, в первую очередь, в регионах Арктики и Антарктиды.
Освоение земных недр, строительство железных дорог и промышлен- / ных предприятий, нефте- и газопроводов в условиях холодного климата сопряжено с целым рядом проблем, среди которых надежность и работоспособность техники является основной.
Работы, проведенные учеными институтов Якутского научного центра Сибирского отделения РАНР.С.Григорьевым, А.М.Ишковым, И.Н.Черским, В.П.Ларионовым, Ю.С.Уржумцевым, С.Н.Поповым и др. показали, что в зимних условиях холодного климата производительность различных видов техники на открытых работах снижается примерно в два раза, наработка на

Рис. 1.3. Влияние наполнителя на теплопроводность ПТФЭ: 1 - ПТФЭ; 2- ПТФЭ +2 % УДН.
Из рисунка видно, что теплопроводность материалов с увеличением температуры увеличивается, причем значения теплопроводности композиционного материала с 2% УДН выше теплопроводности чистого ПТФЭ на 10-15 %. С нашей точки зрения даже небольшое увеличение теплопроводности материалов положительно сказывается на работе узлов трения, увеличивая теплоотвод из зоны контакта.
Механические характеристики композиций с УДН исследовались на образцах, изготовленных из ПТФЭ (фторопласт-4 по ГОСТ 10 007-80) со степенью кристалличности до спекания 90...95 %, после спекания 50...70 % и плотностью 2,1 г/см3. Порошок фторопласта перед смешением с наполнителем термообрабатывался 3 ч при 180...200 °С, измельчался на вибромельнице, просеивался через сито N 1К и повторно термообрабатывался. Образцы готовились холодным формованием в прессформе при давлении 50 МПа (скорость прессования 0,42 МПа/с) с последующим свободным спеканием при 375+5 °С (время выдержки 0,3 ч на миллиметр толщины образца) и далее охлаждались совместно с печью до комнатной температуры.