Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Антифрикційні птфе-композити для експлуатації у вологих середовищах

Скачати 366.49 Kb.

Антифрикційні птфе-композити для експлуатації у вологих середовищах




Скачати 366.49 Kb.
Сторінка1/3
Дата конвертації02.05.2017
Розмір366.49 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»
Томас Алевтина Олександрівна


УДК 678.046:621.763(043.3)

АНТИФРИКЦІЙНІ ПТФЕ-КОМПОЗИТИ

ДЛЯ ЕКСПЛУАТАЦІЇ У ВОЛОГИХ СЕРЕДОВИЩАХ

05.17.06 – технологія полімерних та композиційних матеріалів



АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ - 2013

Дисертацією є рукопис.

Компози́тний матеріа́л (КМ), або компози́т - гетерофазний матеріал, окремі фази якого виконують специфічні функції, забезпечуючи йому властивості, яких не має жодний з компонентів окремо. Зазвичай отримують поєднанням двох або більше компонентів, які нерозчинні або малорозчинні один в одному і мають властивості, що сильно відрізняються.

Робота виконана на кафедрі прикладного матеріалознавства і технології конструкційних матеріалів Сумського державного університету, Міністерства освіти і науки України.

Міністе́рство осві́ти і нау́ки Украї́ни (МОН України) - центральний орган виконавчої влади України.
Конструкці́йні матеріа́ли (англ. constructional materials, engineering materials, structural materials) - це матеріали, з яких виготовляють деталі конструкцій (машин та споруд), що зазнають силових впливів (навантажень).



Науковий керівник ̶

кандидат технічних наук, доцент

Будник Анатолій Федорович,

Сумський державний університет

доцент кафедри прикладного матеріалознавства і технології конструкційних матеріалів,


Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор

Мікульонок Ігор Олегович

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний університет», професор

кафедри хімічного, полімерного та силікатного

машинобудування






кандидат технічних наук, професор

Авраменко В’ячеслав Леонідович

Національний технічний університет

«Харківський політехнічний університет»,

завідуючий кафедрою технології пластичних мас




Захист відбудеться “__” _______ 2013 р. о __ -й годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.24 у Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м. Київ, проспект Перемоги, 37, корпус 21, ауд. 102.


З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37.

Автореферат розісланий “__” _______ 2013 р.


Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради Д 26.002.24

канд. техн. наук, доц. В. В. Глуховський



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Використання композиційних матеріалів на полімерній основі − важливий чинник підвищення ефективності та успішного розвитку провідних галузей техніки.
Поліме́ри (грец. πολύ- - багато (poli); μέρος - частина (meres) - «складається з багатьох частин») - природні та штучні високомолекулярні сполуки, молекули яких складаються з великої кількості повторюваних однакових або різних за будовою атомних угруповань, з'єднаних між собою хімічними або координаційними зв'язками в довгі лінійні або розгалужені ланцюги.
На даний час розроблені антифрикційні полімерні композиційні матеріали (ПКМ) на основі політетрафторетилену (ПТФЕ) та вуглецевих волокон (ВВ), які успішно застосовують у вузлах тертя різного обладнання, в тому числі компресорної техніки.
Вуглеце́ве волокно́, також вуглеволокно, графітове волокно - штучне волокно, що складається з вуглецю; форма графіту, в якій атоми вуглецю вишикувані в тонкі довгі графітові волокна. Вуглецеві волокна є дуже жорсткими стосовно їх маси і використовуються, зокрема, для конструкцій, виготовлених з композитних матеріалів, в яких вуглецеві волокна пов'язані з матричним матеріалом (сполучним) - таким може бути епоксидна смола.
Однак, незважаючи на істотні досягнення в галузі технології композитів на основі ПТФЕ, існують проблеми, які ще потребують свого вирішення. Залишається невирішеним завдання підвищення працездатності вузлів тертя компресорів при перекачуванні газів із підвищеною вологістю. Продуктивність компресорного парку в таких умовах знижується у 2 – 3 рази, а фактичний термін служби зменшується у 2,5 – 3,5 рази. Забезпечити максимальну зносостійкість, зберігши при цьому міцність і запобігши руйнуванню матеріалу при вологопоглинанні, − актуальне завдання технології ПКМ.

ПКМ мають потенційно широкий діапазон експлуатаційних властивостей, що забезпечується використанням різних технологічних прийомів отримання наповнювачів і композиції в цілому. Особливе місце при цьому належить технології формування композиції, яка забезпечує необхідну структуру і властивості композиту.

Дисертаційна робота спрямована на вивчення закономірностей пресування ПТФЕ-композиту та отримання антифрикційних ПТФЕ композитів для експлуатації у вологих середовищах.

Кількість публікацій про результати досліджень, пов'язаних із створенням вологостійких ПТФЕ-композитів технологічними методами пресування, дуже обмежена.

Тому актуальним є розроблення наукових і технологічних основ вибору та суміщення структурних складових ПТФЕ-композитів, дослідження закономірностей їх структуроутворення, визначення основних чинників, що дають змогу керувати цими процесами та одержувати вологостійкі антифрикційні ПТФЕ-композити з мінімально можливим вологопоглинанням при збереженні високих показників фізико-механічних властивостей.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є складовою частиною науково-дослідних робіт із наукового напряму кафедри прикладного матеріалознавства і технології конструкційних матеріалів Сумського державного університету (СумДУ) в рамках теми: "Розроблення методів синтезу нових полімерних матеріалів, нано- і мікрокомпозитів".

Науково-дослідні та дослідно-конструкторські роботи (акронім НДДКР) (рос. НИОКР) - сукупність робіт, спрямованих на отримання нових знань та їх практичне застосування при створенні нового виробу або технології.
(Номери державної реєстрації: 007U008893, 007U008894, 007U008895, 0108U007129, 0103U005788).

Здобувач безпосередньо брала участь у науково-дослідних роботах з теми дисертації у 2010 – 2013 рр.

Робота виконана за планом спільних наукових досліджень між СумДУ та ДНУ «Інститут механіки металополімерних систем ім. В. А.

Державна реєстрація (лат. registratio - внесення до списку, переліку) - письмовий запис або фіксація іншим чином фактів, явищ, відомостей чи певних матеріальних об'єктів з метою їх державного обліку та контролю, засвідчення дійсності й надання їм законного (легітимного) статусу, а також вчинення інших реєстраційних дій.
Дослі́дження, до́сліди - (широко розуміючи) пошук нових знань або систематичне розслідування з метою встановлення фактів; (вузько розуміючи) науковий метод (процес) вивчення чого-небудь.
 Білого» НАН Білорусі № 58 від 23.06.2010 відповідно до "Договору між урядами України та Білорусі про співробітництво у галузі науки і технологій".

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розроблення і створення вологостійких антифрикційних ПТФЕ-композитів на основі дослідження закономірностей формування їх структури і властивостей.

Для реалізації поставленої мети сформульовані такі завдання:

- вивчити природу і процес вологопоглинання в композитах на основі ПТФЕ та їх вплив на експлуатаційні властивості матеріалу, визначити вплив технологічних чинників процесу пресування композиції на вологопоглинання і властивості композитів;

- визначити залежність фізико-механічних властивостей ПТФЕ композитів від умов формування заготовок і оптимальні значення параметрів технології пресування, які забезпечують мінімальне вологопоглинання композиту за необхідних зносостійкості та фізико-механічних властивостей;

- розробити технологію пресування заготовок із ПТФЕ-композиції і дослідити особливості комплексного впливу наповнення на формування структури композитів і поліпшення їхніх властивостей;

- установити характер зміни фізико-механічних характеристик ПТФЕ композитів залежно від природи наповнювача, його вмісту, технологічних параметрів пресування заготовок композиту;

- провести дослідно-промислову апробацію розроблених ПКМ і технологій отримання з них деталей вузлів тертя, впровадити результати досліджень у виробництво.

Об'єкт дослідження – технологія ПТФЕ-композитів з мінімальним вологопоглинанням і високими фізико-механічними властивостями.

Предмет дослідження – антифрикційні ПТФЕ-композити для експлуатації у вологих середовищах та технологічні режими їх формування.

Методи дослідження. Експериментальні дані отримані з використанням стандартних методів визначення фізико-механічних і триботехнічних властивостей ПКМ і сучасних методів дослідження: фрактографії, оптичної мікроскопії, електронної та растрової електронної мікроскопії, порометрії, диференціального термічного та рентгеноструктурного аналізу.

Рентгенострукту́рний ана́ліз - метод дослідження структури речовини, в основі якого лежить явище дифракції рентгенівського випромінювання на тривимірних кристалічних ґратках.
Електронний мікроскоп - прилад для отримання збільшеного зображення мікроскопічних предметів, в якому використовуються пучки електронів. Електронні мікроскопи мають більшу роздільну здатність у порівнянні з оптичними мікроскопами, окрім того вони можуть застосовуватися також для отримання додаткової інформації щодо матеріалу й структури об'єкта.
Мікроскоп - оптичний прилад для отримання сильно збільшених зображень об'єктів (або деталей їхньої структури), невидимих неозброєним оком. Людське око є природною оптичною системою, що характеризується певною роздільною здатністю, тобто найменшою відстанню між елементами спостережуваного об'єкта (сприйманими як крапки або лінії), при якому вони ще можуть бути відрізнені один від одного.
Обробка результатів експериментів здійснена методами математичної статистики.
Математична статистика - розділ математики та інформатики, в якому на основі дослідних даних вивчаються імовірнісні закономірності масових явищ. Основними задачами математичної статистики є статистична перевірка гіпотез, оцінка розподілу статистичних імовірностей та його параметрів, вивчення статистичної залежності, визначення основних числових характеристик випадкових вибірок, якими є: вибіркове середнє, вибіркові дисперсії, стандартне відхилення. Прикладом перевірки таких гіпотез є з'ясування питання про те, змінюється чи не змінюється виробничий процес з часом. Прикладом оцінки параметрів є оцінка середнього значення статистичної змінної за дослідними даними. Для вивчення статистичної залежності використовують методи теорії кореляції. Загальні методи математичної статистики є основою теорії похибок.


Наукова новизна одержаних результатів. Розроблено технологію створення вологостійких антифрикційних ПТФЕ-композитів шляхом проектування їх складу і формування заготовок. Досліджений вплив вологопоглинання на експлуатаційні властивості ПТФЕ-композиту і науково обґрунтовані шляхи його зниження. Уперше отримано такі результати:

1. Залежність вологопоглинання ПТФЕ-композиту з ВВ від технологічних режимів процесу пресування заготовки.

2. Визначено оптимальне значення параметрів пресування заготовки, що забезпечують мінімальне вологопоглинання при збереженні високого рівня фізико-механічних властивостей композиту.

3. Показано, що введення до складу ПТФЕ композиту з ВВ дрібнодисперсних порошків дозволяє знизити нерівномірність розподілу тиску пресування в об’ємі пресування при формуванні композиту, отримати композит з однорідною структурою, стабільними фізико-механічними характеристиками і досягти при цьому потрібних експлуатаційних властивостей.

Методами математичного планування експерименту знайдені шляхи оптимізації складу і властивостей вологостійких ПТФЕ-композитів.

Планува́ння експериме́нту (рос. планирование эксперимента, англ. experimental design, design of experiments, нім. Versuchsplanung f, Testplanung f) - процедура вибору числа та умов проведення дослідів, необхідних та достатніх для вирішення задачі досліджень із заданою точністю.
Доведено, що спрямований комплексний технологічний та фізико хімічний вплив на композицію на етапі її пресування дозволяє забезпечити потрібні властивості композиту впродовж регламентованого періоду, і показано, що вплив вологи на властивості композиту з оптимальним бінарним наповненням за цей період нехтовно малий.

Достовірність отриманих результатів забезпечується застосуванням стандартних методів випробувань ПКМ на сучасному обладнанні з використанням тонких інструментальних методів аналізу і відповідністю отриманих результатів літературним даним, лабораторним і дослідно-промисловим випробуванням.



Практичне значення одержання результатів. Розроблено технологію формування і отримано композит із поліпшеними, порівняно з контрольними зразками, властивостями (границя міцності при стиску вища на 50–60 %, зносостійкість у 3–6 разів) і зниженим у 1,8–2,0 раза вологопоглинанням.

На розроблені ПТФЕ-композити та технології їх отримання одержані патенти України: № 40959 U, № 40960 U, № 41868 U, № 42870 U. Експлуатаційна перевірка працездатності розроблених антифрикційних матеріалів показала, що їх використання ефективне у вузлах тертя ущільнень компресорів, насосів, центрифуг та іншого обладнання загального й хімічного машинобудування.

Використання розроблених композитів забезпечило збільшення ресурсу працездатності вузлів тертя в 1,5–2,0 раза. (Акт випробувань № 38 від 03.02.12).

Особистий внесок здобувача полягає в застосуванні методів моделювання процесу пресування ПТФЕ-композиту [3], [4], [13], [15], розробленні методик та досліджень режимів технології пресування [1], [2], [12], [14], [18], виборі технології та типу обладнання [16], дослідженні пливу бінарного наповнення на властивості ПТФЕ-композиту [5], [7], проведенні промислової перевірки теоретичних положень дисертаційної роботи [5], [6], [17], та оптимізації складів і способів отримання композитів, захищених патентами [8], [9], [10], [11].

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідалися і обговорювалися на III Міжнародній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених з хімії та хімічної технології (Київ, 2010 р.

Хімі́чна техноло́гія (рос. химическая технология, англ. chemical engineering, нім. chemische Technologie f) - прикладна наука, що вивчає способи та процеси виробництва продуктів (предметів споживання та засобів виробництва), що відбуваються за участю хімічних перетворень технічно, економічно та соціально доцільним шляхом.
), VI і VII Міжнародних конференціях «Стратегія якості в промисловості та освіті» (Варна, Болгарія, 2010 р., 2011 р.), Міжнародній конференції «Полімерні композити: методи отримання, властивості, застосування» (Дніпропетровськ, 2010 р.), ХІІІ Всеукраїнській конференції студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії» (Київ, 2012 р.), Міжнародній науково - технічній конференції «Полімерні композити та трибологія» (Полікомтриб – 2011) (Гомель, Білорусь, 2011 р.), XIII Міжнародній науково-технічній конференції «Герметичність, вібронадійність і екологічна безпека насосного і компресорного устаткування» (ГЕРВІКОН – 2011) (Суми, 2011 р.).

Публікації. Основні положення і результати досліджень відображені у 18 наукових працях: 8 статтях у наукових журналах і збірниках праць конференцій, у тому числі 6 – в наукових-фахових виданнях України та 1 – Російській Федерації, 6 тезах доповідей на міжнародних та вітчизняних науково-технічних конференціях, 4 патентах України.
Науковий журнал, академі́чний журна́л або науковий журнал, що рецензується або рецензований науковий журнал - журнал, в якому публікуються роботи із певної галузі академічної науки. Статті, що надсилаються до таких журналів, перед публікацією рецензуються незалежними фахівцями, які зазвичай, не входять до складу редакції журналу, а ведуть дослідження в областях, близьких до тематики статті.
Росі́йська Федера́ція або Росі́я (рос. Российская Федерация, рос. Россия МФА: [rɐˈsʲːijə]) - держава у північній Євразії, федеративна змішана республіка, столиця - Москва. З площею 17 098 246 км² Росія є найбільшою за територією країною у світі, що охоплює більше однієї восьмої площі суходолу Землі та дев'ятою за чисельністю населення із населенням 143 мільйони осіб (2015 ).


Структура та обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел із 242 найменувань та 5 додатків. Повний обсяг дисертації становить 239 с., у тому числі 36 рисунки і 25 таблиць.
ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету і завдання досліджень, показано наукову новизну роботи і перспективи розвитку, практичну значущість отриманих результатів. Викладено основні положення, що виносяться на захист дисертації і дані про апробацію та публікації результатів досліджень.

У першому розділі проведено аналіз літературних вітчизняних і зарубіжних даних, присвячених технології та особливостям отримання ПКМ антифрикційного призначення з мінімальним вологопоглинанням на основі ПТФЕ. Вивчено механізм проникнення і накопичення вологи в ПКМ, а також подана оцінка гідрофільності компонентів композиції.

Охарактеризовано способи компенсації негативного впливу вологопоглинання на властивості композиту.

На підставі детального аналізу патентної, науково технічної інформації з методів виготовлення і властивостей традиційних ПКМ антифрикційного призначення на основі ПТФЕ зроблено висновок про необхідність і доцільність досліджень щодо створення композитів із поліпшеними фізико механічними властивостями і мінімальним вологопоглинанням, визначено завдання для досягнення поставленої в дисертаційній роботі мети.

Дисерта́ція (лат. dissertatio - твір, обговорення, розсуд, доповідь) - спеціально підготовлена наукова праця на правах рукопису, яку виконують для прилюдного захисту на здобуття наукового ступеня. В Україні розрізняють дисертацію для здобуття наукового ступеня кандидата наук (кандидатська дисертація) та доктора наук (докторська дисертація).

Виходячи з літературних даних, обрано об'єкт і предмет досліджень.



У другому розділі подано характеристики об'єкту дослідження, аргументовано йогох вибір, режими пресування композиту і методи дослідження властивостей ПКМ. Обґрунтовано вибір і необхідні показники основних характеристик конструкційної стійкості композиту (границя міцності при стиску та інтенсивність зношування). Вибрано методи дослідження структури та властивостей розроблених ПТФЕ-композитів: фрактографію, оптичну мікроскопію, електронну та растрову електронну мікроскопію, рентгенографію, термічний аналіз (ДТА, ТГА, ТГ), порометрію, стандартні методики визначення фізико-механічних, триботехнічних властивостей полімерних матеріалів.
Термічний аналіз (рос. термический анализ, англ. thermoanalysis; нім. thermische Analyse f) - метод дослідження фіз.-хім. і хім. перетворень речовини (зокрема гірських порід і мінералів) під впливом температури, а також розділ матеріалознавства, що вивчає зміну властивостей матеріалів під впливом температури.


У третьому розділі наведено результати досліджень фізико механічних і триботехнічних властивостей ПКМ залежно від вологопоглинання, які є передумовою і підставою для розроблення технології оптимізації процесу пресування вологостійкого композиту. Як контрольний зразок використовували композит Ф4ВВ20 такого складу, % (мас.): ПТФЕ – 80, ВВ – 20, отриманий за відомою технологією (ТУ 301 05 16 89).

Із збільшенням тривалості дії вологи на композитний матеріал ущільнень компресорів його експлуатаційні характеристики та ресурс роботи помітно знижуються (у 3–4 рази), а інтенсивність зношування різко збільшується (в 4–8 разів). Це вимагає зупинки обладнання та проведення позапланових ремонтів, що в кінцевому підсумку призводить до економічних втрат (витрати на запасні частини, втрати від простою тощо).

Запасна́ части́на - складова частина виробу, призначена для заміни такої самої частини, що перебувала в експлуатації, для підтримання або відновлення справності чи роботоздатності виробу.

Проведені дослідження щодо з'ясування механізму та природи вологопоглинання ПТФЕ-композиціями з ВВ і оцінка втрат властивостей композиту при цьому.

Результати досліджень показали, що вже у процесі виготовлення виробів у ПТФЕ-композиті з ВВ можуть утворитися поверхневі субмікродефекти, які при дії рідкого середовища розвиваються в руйнівні тріщини (рис. 1 б).




а б

Рис. 1. Електронні мікрофотографії структури ПТФЕ-композиту з ВВ Ф4ВВ20 (ТУ 301-05-16-89) до (а) і після (б) експозиції у воді


Кінетику сорбції вологи в композиті оцінено методами ІЧ-спектроскопії.

Відповідно до аналізу отриманих у ході досліджень результатів виявлено, що вологопоглинання композиту з ВВ має коригуватися технологією пресування, яка визначає структуру, властивості та довговічність композитного матеріалу.

Обґрунтовано основні шляхи зниження вологопоглинання композиту і збереження його експлуатаційних властивостей технологією отримання. Це – вибір оптимальних режимів пресування; попередня обробка ВВ частинками ПТФЕ; введення технологічних добавок до ПТФЕ-композиції з ВВ.

Визначено, що основними технологічними характеристиками, що впливають на суміщення складових, структуру і властивості композиту в процесі його пресування, є: тиск пресування, швидкість пресування, тривалість витримки пресування під тиском. Ці чинники взяті як основні для планування експерименту та розроблення математичної моделі процесу пресування.

Математи́чна моде́ль - система математичних співвідношень, які описують досліджуваний процес або явище. Математична модель має важливе значення для таких наук, як: економіка, екологія, соціологія, фізика, хімія, механіка, інформатика, біологія та ін.

Для досягнення оптимальних функціональних характеристик ПТФЕ композитів вирішальними експлуатаційними властивостями (параметрами оптимізації) визначені інтенсивність зношування і границя міцності при стиску як основні, які регламентують працездатність вузлів тертя в реальних компресорних машинах.

Грани́ця мі́цності або тимчасовий опір руйнуванню - умовне механічне напруження, що відповідає найбільшому зусиллю, що досягається в процесі деформування зразка матеріалу, досягнутому до поділу зразка на частини, котре відповідає максимуму на діаграмі деформування і зазвичай позначається σ B } .

Результати досліджень зміни фізико-механічних та експлуатаційних властивостей композитів від технологічних характеристик процесу пресування наведено на рис. 2.



прямая со стрелкой 109прямая со стрелкой 108

прямая со стрелкой 115прямая со стрелкой 116

а

прямая со стрелкой 104прямая со стрелкой 105

прямая со стрелкой 103прямая со стрелкой 102

б

прямая со стрелкой 99прямая со стрелкой 101прямая со стрелкой 100

прямая со стрелкой 97прямая со стрелкой 98

в

Рис. 2. Залежності властивостей ПТФЕ-композиту з ВВ від тиску пресування заготовки (а), тривалості витримки в прес-формі за максимального тиску (б) і швидкості пресування композиції (в)
Виявлено, що визначальним чинником, який істотно впливає на вологопоглинання, є густину композиту, що підтверджується результатами досліджень, наведеними на рис. 3. Значущими технологічними чинниками в цьому випадку є тиск формування та швидкість пресування.




Рис. 3. Залежність волого-поглинання від густини при варіюванні параметрів пресування композиту:

1) зусилля пресування;

2) тривалість витримки пресування під тиском;

3) швидкість пресування



Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено (рис. 4), що оптимізація параметрів технології пресування ПКМ сприяє підвищенню адгезійної активності ПТФЕ-матриці з вуглеволокном. Це обумовлено активізацією взаємодії радикалів на межі поділу фаз і, як результат, зниженням вологопоглинання та поліпшенням фізико-механічних і триботехнічних властивостей ПКМ.


а б в

Рис. 4. Адгезійна міцність ПТФЕ-композиту з ВВ залежно від технологічних режимів процесу пресування (1площа поверхні розривів;

Пло́ща пове́рхні - площа заданої поверхні. Грубо кажучи, є числовою характеристикою «кількості» поверхні. Вимірюється в квадратних одиницях довжини.
– номінальна площа зразка)

Проведені в роботі дослідження дали змогу виявити оптимальні параметри технологічного режиму, що забезпечують стійке адгезійне поєднання ПТФЕ-матриці з ВВ-наповнювачем.

Із застосуванням методів математичного моделювання знайдено обґрунтовані значення параметрів технології пресування заготовки, що забезпечують максимум властивостей композиту.

Математи́чне моделюва́ння (рос. моделирование математическое; англ. mathematical simulation, нім. mathematische Modellierung f) - метод дослідження процесів або явищ шляхом створення їхніх математичних моделей і дослідження цих моделей.
Такі параметри забезпечують отримання заготовки ПТФЕ-композиту з мінімальним вологопоглинанням (меншим на 15–20 % порівняно з контрольним зразком) і високими показниками властивостей (міцність при стиску вища від контрольного зразка на 15–25 %, а зносостійкість – на 40–45 %), за рахунок оптимального структурування композиту в процесі його пресування (оптимальний режим пресування): тиск пресування – (60 ± 5) МПа; тривалість витримки тиску – 600 с (10 хв); швидкість пресування – (0,83± 0,08) м/с ((5 ± 0,5) см/хв.).

Проведені дослідження показали, що актуальним заходом зниження пористості та підвищення властивостей композиту є поверхнева обробка ВВ мікрочастинками ПТФЕ перед формуванням композиції, що зменшує дефектність ВВ, пористість композиту та підвищує його адгезійну здатність (рис. 5). Результатом такого технологічного прийому стало зниження вологопоглинання композиту на 20–25 % і підвищення його експлуатаційних властивостей (міцність при стиску збільшилася на 15–20 %, а зносостійкість на 60–65 % порівняно з контрольним зразком).

Рис. 5. Електронна мікрофотографія ВВ після поверхневої обробки мікрочастинками ПТФЕ (× 1300)

  1   2   3


Скачати 366.49 Kb.

  • УДК 678.046:621.763(043.3) АНТИФРИКЦІЙНІ ПТФЕ-КОМПОЗИТИ ДЛЯ ЕКСПЛУАТАЦІЇ У ВОЛОГИХ СЕРЕДОВИЩАХ
  • Будник Анатолій Федорович
  • Мікульонок Ігор Олегович
  • Авраменко В’ячеслав Леонідович
  • ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми.
  • Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами.
  • Мета і задачі дослідження.
  • Обєкт дослідження
  • Наукова новизна одержаних результатів.
  • Практичне значення одержання результатів.
  • Особистий внесок здобувача
  • Апробація результатів дисертації.
  • Публікації.
  • Структура та обсяг роботи.
  • ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ У вступі