Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

ТО при 100⁰С вызывает появление рефлекса при =12⁰, =38,9⁰, =39,7⁰; исчезновение рефлекса при =16,7⁰, =52,1⁰, =59,2⁰.

ТО при 200⁰С вызывает появление рефлекса при =13,8⁰; исчезновение рефлекса при =16,7⁰, =52,1⁰, =59,2⁰.

ТО при 300⁰С вызывает появление рефлекса при =23,7⁰, =24,3⁰, =28,8⁰; исчезновение рефлекса при =16,7⁰, =52,1⁰.

3.1.2. Рентгеноструктурный анализ ПЭНД, модифицированного кремнием

Исследование процессов структурообразования, происходящих в полиэтилене при введении модификатора (кремния) проводили также методом рентгеноструктурного анализа.

Результаты расчета рентгенограмм приведены в таблице №3, рентгенограммы покаазаны на рис.№4

По таблице видно, что имеются изменения в структуре ПЭ с различными концентрациями кремния. С увеличением процентного содержания кремния увеличивается количество рефлексов.

Определение размеров кристаллических блоков в модифицированных полимерах проводились по формуле:

L=/2cos (5)

где L – размер кристаллитов (Е);

-- длина волны (Е);

--полуширина пика (рад);

--угол пика (⁰).

Для определения степени кристалличности использовалась формула:

=I_c/(I_c+kI_a)100% (6)

где - степень кристалличности (%);

I_c --максимальная интенсивность пика на рентгенограмме (мм);

k –коэффициент, равный 1,124[13,14].

Графики зависимостей степени кристалличности и размера кристаллитов от концентрации модификатора показаны на рисунках №5, №6.

Рис.5.

Рис.6.

Анализируя диаграммы, можно сказать, что в области концентраций 0,1-1% имеются точки перегиба функции L(C%) и (C%). По всей видимости, возможно в данной области происходят изменения в структуре полиэтилена, что должно отразится на механических свойствах исследуемых полимеров

3.2. Стойкость полимера к термоокислению (по ДТА и ТG анализу)

Введение кремния в полиэтилен также оказывает влияние на термоокислительные и термостойкие свойства материала [15].

Это видно из таблицы №4 и рис. №7,№8.

Таблица №4

Зависимость температур термических процессов от концентрации кремния

Рис.7.

3.3. Ударная вязкость полимера

Ударная вязкость образцов определялась на маятниковом копре. Наибольшей ударной вязкостью, как выяснилось, обладает полиэтилен с добавкой 1% кремния. Образцы для опытов применялись прямоугольного профиля площадью 75 мм². Результаты опыта приведены на рис.№9

Рис.№9

3.4. Триботехнические характеристики

Триботехнические испытания проводились на трибометре ПД-!А. Как выяснилось из результатов исследования, наибольшим коэффициентом трения обладает образец с содержанием 3% кремния, наименьшим – с содержанием 0,1% и 0,5%[18,19,20].

Установлено также, что с увеличением скорости скольжения образцов увеличивается коэффициент трения и удельный износ.

Результаты исследований приведены на рис№10, №11.

Рис.10.

Рис.11

Глава IY. Технология изготовления триботехнических материалов на основе полимеров

4.1. Принципы создания композиционных материалов на основе полимеров

Эксплуатационная долговечность машин и механизмов в ряде случаев определяется надежностью работы узлов трения. Применение фрикционных деталей из цветных и специальных подшипниковых сплавов требует выполнения ряда условий для их надежной работы – смазки, специальных устройств, защищающих узлы трения от воздействия абразивных частиц, загрязнений, агрессивных сред, механических повреждений. Для малонагруженных и низкоскоростных узлов трения техники различного назначения использование подшипников скольжения из металлических сплавов конструктивно не обосновано и экономически нецелесообразно. Современные композиционные материалы на основе полимеров позволяют решить задачу повышения эксплуатационного ресурса и надежности машин, обеспечив при этом значительные материальные выгоды и экономический эффект.

Полимерные материалы в чистом виде нашли ограниченное применение при изготовлении деталей узлов трения вследствие их относительно невысоких эксплуатационных характеристик – высокого коэффициента трения, недостаточной термо- и теплостойкости, низкой износостойкости. Для повышения служебных характеристик полимера используют различные направления: разработку новых связующих с требуемыми характеристиками, модифицирование многотоннажно выпускаемых материалов функциональными добавками, обработку специальными методами.

Выбор направления создания полимерного композита обусловлен конкретными требованиями: экономическими, конструктивными, технологическими, эксплуатационными и др. Например, применение полимерных подшипников скольжения в автомобилях, сельскохозяйственных машинах, выпускаемых большими сериями, выдвигают на первый план экономические (стоимость, доступность сырья) и технологические (методы переработки в изделия, возможность регенерации технологического брака) аспекты. При использовании полимерных конструкций в единичных образцах техники, особенно эксплуатирующейся в экстремальных условиях, естественно, более важное значение имеют эксплуатационные и конструктивные требования – заданные физико-механические свойства, термо- и теплостойкость и т.п. Очевидно, что и эти методы модифицирования полимерных материалов выбираются, исходя из анализа технико-экономических требований к конструкции.

Обобщение отечественного и зарубежного опыта создания металлополимерных узлов трения позволило выявить основные тенденции в этой области: разработку методов создания материалов с заданными фрикционными свойствами и разработку методов управления поверхностными свойствами материалов непосредственно в процессе фрикционного взаимодействия.

Исследование механизма трения и изнашивания полимеров по металлам позволяет утверждать, что наиболее существенное влияние на фрикционные характеристики оказывают: природа контактирующих материалов, нагрузочно-скоростные и тепловые режимы трения, условия смазки, топография поверхностей трения. Работа узла трения, в частности, во многом зависит от температуры и состава окружающей среды, наличия абразива, воздействия агрессивных и коррозионно-активных сред.

Для снижения коэффициента трения и повышения износостойкости материала в состав связующего обычно вводят от 0,1 до 40% мас. сухих смазок – графита, сульфидов металлов, солей высших кислот, талька, слюды и др. Такие вещества обладают способностью образовывать на поверхностях трения легкоподвижные слои. Данный метод модифицирования нашел наибольшее применение для сшивающихся связующих – фенолформальдегидных, эпоксидных, полиэфирных смол.

В последние годы широкое распространение получил метод повышения фрикционных свойств полимерных материалов путем введения в их состав жидкофазных смазок и смазочных масел. При введении жидких компонентов в пределах, превышающих их совместимость с полимерным связующим, создается возможность выделения избытка жидкости из матрицы. Наличие в зоне трения градиента температур способствует миграции смазочной жидкости с повышенной температурой. Таким образом, на поверхностях трения непрерывно генерируется смазочная пленка. При снижении температуры в зоне трения скорость миграции смазки замедляется, что способствует обеспечению эффекта самосмазывания в течение длительного времени.

Недостатком антифрикционных материалов, содержащих жидкие смазки, является ограниченность ресурса работы узла трения. Это связано с относительно небольшим количеством жидкой смазки, которую можно ввести в полимерный материал без существенного усложнения технологии изготовления и переработки, а также без снижения и сходных физико-механических характеристик полимерного связующего. Частично данные недостатки устраняются при использовании специальных поглотителей жидкой смазки, которые могут адсорбировать значительные объемы жидкости при небольших собственных объемах. Таким образом, появляется возможность перерабатывать композиции, содержащие до 40-50% об. жидкой смазки, на стандартном технологическом оборудовании. В качестве поглотителей (адсорбентов) смазки используют порошки металлов, оксидов, графита, полимеров, силикатов и др. веществ.

Характеристики

Список файлов реферата