RESEARCH OF POLYMER COMPOSITE MATERIALS BASED ON POLYTETRAFLUOROETHYLENE AND CARBON FIBERS

YRCJIU

Authors

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2023.04.028

Keywords:

polytetrafluoroethylene, carbon fibers, polymer composite material, rebar, binder, wear resistance, coef-ficient of friction, strength.

Abstract

This paper presents the results of the research of polymer composite materials based on polytetrafluoroethylene (PTFE) and modified carbon fibers of the Belum brand. It has been established that the introduction of 1 wt. % filler contributes to an increase in the deformation-strength characteristics of composites: tensile strength by 18%, relative elongation at break by 2% and elasticity modulus by 1.2 times compared to unfilled PTFE. The results of the research on compressive strength indicate that the introduction of a reinforcing filler generally has a positive effect on increasing the strength of the material: at 5% deformation by 50%; at 10% deformation by 41%; at 25% deformation by 38%. The tribological research showed that the wear resistance of composites has increased by 76 times, while maintaining the friction coefficient at the level of the original PTFE. In the micrographs of the samples obtained by scanning electron microscopy, tightly adhering fibers are observed on the surface of the composites, probably thus protecting the material from wear. In order to evaluate the interaction of the polymer matrix with the filler, researches were carried out using the method of differential scanning calorimetry. It is revealed that the higher the melting enthalpy, the more ordered (crystalline) system and the higher the wear resistance.

References

Полимерные композиционные материалы триботехнического назначения на основе поли-тетрафторэтилена / А.А. Охлопкова [и др.] // Российский химический журнал. 2008. № 3. С. 147–151.

Васильев А.П. Разработка полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена с углеродными волокнами и при-родными наполнителями: каолином и вермикулитом: дис. … канд. тех. наук, Казань, 2021. 155 с.

Болдин М.С. Физические основы технологии электроимпульсного плазменного спекания // Электронное учебно-методическое пособие. 2012. 59 с.

Чемисенко О.В. Структура и свойства нанокомпозита на основе политетрафторэтиле-на, модифицированного диоксидом кремния и скрытокристаллическим графитом : дис. … канд. тех. наук, Омск, 2018. 145 с.

Влияние содержания модифицированных углеродных волокон на физико-механические свойства малонаполненного ПТФЭ / Башлакова А.Л. [и др.] // Полимерные материалы и техно-логии. 2021. Т. 7. № 4. С. 62–67.

Маркова М.А., Петрова П.Н., Федоров А.Л. Исследование трибологических свойств полимерных композитов на основе ПТФЭ в режиме сухого трения и в среде жидких смазок // Журнал Сибирского федерального университета. 2022. № 15(5). С. 569–582.

Кургузова О.А. Разработка износостойкого нанокомпозита на основе политетрафторэтилена с целью повышения работоспособности и долго-вечности металлополимерных герметизирующих свойств : дис. … канд. тех. наук, Омск, 2014. 107 с.

Машков Ю.К., Калистратова Л.Ф., Кропотин О.В. Развитие методов формирования эффективных структурно-фазовых состояний поли-мерных композитов на основе ПТФЭ // Пластические массы. 2017. № 3–4. С. 12–14.

Калистратова Л.Ф., Зайнуллина Л.В. Сравнительный анализ толщины деформированного поверхностного слоя композитов двойных систем ПТФЭ с волокнистым и дисперсным наполнителями // Актуальные проблемы современной науки. 2019. С. 27–32.

Кропотин О.В. Износостойкие ПТФЭ-композиты для повышения надежности металлополимерных герметизирующих устройств изделий машиностроения : дис. … докт. тех. наук. Омск, 2016. 282 с.

Базальтофторопластовые композиты антифрикционного назначения / А.А. Охлопкова [и др.] // Вестник СВФУ. 2013. Т. 10. № 5. С. 30–36.

Разработка полимерных композитов триботехнического назначения с микроразмерными модификаторами / Кропотин О.В. [и др.] // Омский научный вестник. 2013. № 2 (120). С. 91–94.

Published

2023-12-29

How to Cite

Ushkanov А. А., Lazareva Н. Н. ., Okhlopkova А. А. ., & Vasilev А. П. . (2023). RESEARCH OF POLYMER COMPOSITE MATERIALS BASED ON POLYTETRAFLUOROETHYLENE AND CARBON FIBERS: YRCJIU. Polzunovskiy VESTNIK, (4), 223–229. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2023.04.028

Issue

Section

SECTION 2. CHEMICAL TECHNOLOGIES, MATERIALS SCIENCES, METALLURGY

Most read articles by the same author(s)