Рис.1. Изменение надмолекулярной структуры полимера при его  наполнении  (

424 
Рис.1. Изменение надмолекулярной структуры полимера при его 
наполнении 
(
а) ненаполненный СВМПЭ; (б) СВМПЭ + 0,1% α-Al
R
2
R
O
R
3
R
; (в) СВМПЭ + 
0,5% α-Al
R
2
R
O
R
3
R
; 
(г) СВМПЭ + 1,0% α-Al
R
2
R
O
R
3
R
; (д) СВМПЭ + 2,0% α-Al
R
2
R
O
R
3
R
; (е) СВМПЭ + 
5,0% α-Al
R
2
R
O
R
3
R
при увеличении в 300 раз и ускоряющем напряжении в 2кВ 
Это приводит к существенному повышению износостойкости композитов 
при сохранении присущих исследованным полимерам морозостойкости, 
прочности, эластичности и химической стойкости. В табл.1 приведены 
основные 
физико-механические 
и 
триботехнические 
характеристики 
разработанных материалов.
Таблица 1 
Деформационно-прочностные характеристики ПКМ на основе СВМПЭ
Состав 
d,
нм 
c, 
масс.
% 
σ
R
р
R
, 
МПа 
ε
R
р
R
, 
% 
z, 
мм 
f 
СВМПЭ 
- 
0 
30 
315 0,31 0,38 
СВМПЭ + α-Al
R
2
R
O
₃
(НАНБ) 
40 
1,0 
38 
370 0,25 0,34 
СВМПЭ + γ- Al
R
2
R
O
₃
(НАНБ) 
7-
10 
0,5 
37 
365 0,21 0,33 
СВМПЭ + SiO
R
2
R
(ИТПМ) 
25 
0,5 
39 
390 0,18 0,28 
СВМПЭ + α- Al
R
2
R
O
₃
(EMFUTUR 
Tech.) 
40 
1,0 
39 
395 0,14 0,26 
СВМПЭ + SiO
R
2
R
(EMFUTUR 
Tech.) 
7-
14 
0,1 
39 
400 0,17 0,28 
СВМПЭ + Si
R
3
R
N
₄
(EMFUTUR 
Tech.) 
20 
0,5 
35 
360 0,13 0,29 
СВМПЭ + AlN (EMFUTUR 
Tech.) 
35 
1,0 
42 
445 0,16 0,25 
 

425 
Примечание: d – средний размер наночастиц, с – концентрация наночастиц, σ
R
р
R
 – предел прочности при 
растяжении, ε
R
р
R
 – относительное удлинение при разрыве, z – линейный износ, f – коэффициент трения по 
стали.
 
Видно, что разработанные материалы характеризуются более высокими 
деформационно-прочностными характеристиками (на 20-40%) и 
износостойкостью (в 1,5-2,5 раза) по сравнению с исходными полимерами. 
Использование природных слоистых силикатов в качестве модификаторов 
ПТФЭ привело к следующим результатам: снижению скорости массового 
изнашивания до 2500 раз по сравнению с исходным полимером (Табл.2).
Таблица 2 
Физико-механические и триботехнические характеристики композитов на 
основе ПТФЭ 
Композит 
σ
R
р
R
, МПа 
ε
R
р
R
, % 
I, мг/час 
f 
ПТФЭ 
20 
320 
78,00 
0,04-0,2 
ПТФЭ+2 мас % С акт 
18 
320 
0,18 
0,017 
ПТФЭ+5 мас.%С акт 
16 
220 
0,30 
0,019 
ПТФЭ+10 мас.%С акт 
13 
214 
1,5 
0,020 
ПТФЭ+1мас.% С+1 мас.% ШМ 
22 
356 
0,13 
0,032 
ПТФЭ+1,5 мас.% С+ 0,5 мас.% 
ШМ 
20 
317 
1,07 
0,033 
ПТФЭ+1,8 мас.% С+0,2 мас.% 
ШМ 
21 
329 
2,23 
0,044 
ПТФЭ+4 мас.%С+1,0 мас.% ШМ 
20 
320 
0,03 
0,041 
ПТФЭ+4,5 мас.%С+0,5 мас.% 
ШМ 
21 
344 
0,03 
0,026 
ПТФЭ+4,8 мас.%С+0,2 мас.% 
ШМ 
19 
336 
0,27 
0,033 
Примечание: σ
R
р
R
 – предел прочности при растяжении, ε
R
р
R
 – относительное удлинение при разрыве, I – скорость 
массового изнашивания, f – коэффициент трения по стали, С – серпентинит, ШМ – шпинель магния. 
Одним из возможных факторов повышения износостойкости данных 
материалов может быть усиление адгезионного взаимодействия компонентов в 
композите вследствие эффективного участия наномодификаторов в 
формировании граничного слоя на границе раздела «полимер-серпентинит». 
Кроме того, структурно-активный наполнитель, может способствовать 
увеличению ориентации и порядка макромолекул при трении, участвуя в 

426 
трибохимических процессах трибодеструкции полимера и последующего 
структурирования. 
Таким 
образом, 
альтернативным 
подходом, 
обусловливающим 
повышение безопасности и надежности транспортных средств, является 
использование в узлах трения материалов нового поколения, характеризуемых 
повышенными морозо-, агрессиво- износостойкостью.
Использованная литература 
1. Шокин Ю.И., Махутов Н.А., Москвичев В.В., Шабанов В.Ф. Проблемы 
природно-техногенной безопасности регионов Сибири // Проблемы 
безопасности при чрезвычайных ситуациях. - 2000.- №5, С.100-114. 
2. Донченко В.В. Принципиальное изменение транспортной политики // 
Issues.-1999, №2.- С.15-17. 
3. Белый О.В, Скороходов Д.А. Проблемы безопасности транспорта. О 
безопасности – теория и российская действительность // Вестник 
Евроазиатского транспортного союза.- 2004, Вып. №12-13.- С. 18-36. 
4. Аристакисян Г. Самый доступный, надежный и незаменимый // Обзоры. 
Экономика и финансы, 2006, № 2. 
5. Старостин Н. П. Основы тепловой диагностики эксплуатационных 
параметров в опорах скольжения без смазки: Дис. … докт. техн. наук.- Москва, 
1999.-280 с. 
6. Трибология. Исследования и приложения: опыт США и стран СНГ, (Под 
ред. В.А. Белого, К. Лудемы, Н.К. Мышкина), Машиностроение, Москва, 1993. 
7. Металлополимерные нанокомпозиты (получение, свойства, применение) 
/ В.М. Бузник, В.М. Фомин, А.П. Алхимов, А.А. Охлопкова и др. – 
Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005.-260 с.- (Интеграционные проекты СО 
РАН; вып.2). 
8. Охлопкова А.А., Виноградов А.В, Пинчук Л.С. Пластики, наполненные 
неорганическими соединениями.- Гомель: ИММС НАНБ, 1999.- 164 с. 

427 
9. Пинчук Л.С., Гольдаде В.А. Электретные материалы в машиностроении. 
- Гомель: Инфотрибо,1998. 
10. Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров.-
Москва:Химия.1991.-260 с.
УДК 502.333 

жүктеу/скачать 13,27 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: