ТРИБОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ ТВЕРДОСМАЗОЧНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭФИРИМИДА В УСЛОВИЯХ ТОЧЕЧНОГО И ЛИНЕЙНОГО ТРИБОКОНТАКТОВ: 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.03.013

Сергей Викторович  Панин; Дмитрий Геннадиевич  Буслович; Цзянкунь  Ло; Людмила Александровна  Корниенко; Владислав Олегович  Алексенко

Авторы

Сергей Викторович Панин Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический 2/4, 634055, Томск, Россия; Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-7623-7360
Дмитрий Геннадиевич Буслович Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический 2/4, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0001-7464-9628
Цзянкунь Ло Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0002-3097-6149
Людмила Александровна Корниенко Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический 2/4, 634055, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0003-2064-9862
Владислав Олегович Алексенко Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, Томск, Россия https://orcid.org/0000-0003-4375-9132

Ключевые слова:

полиэфиримид, углеродные волокна, политетрафторэтилен, графит, модуль упругости, коэффициент трения, износ, пленка переноса

Аннотация

Исследованы структура, механические и трибологические характеристики композитов на основе полиэфиримида (ПЭИ), армированного длинными углеродными волокнами, и одновременно наполненными твердосмазочными наполнителями различной природы (ПТФЭ, графит), в условиях точечного и линейного трибосопряжений. Показано, что повышение трибологических свойств трехкомпонентных армированных, антифрикционных композитов на основе ПЭИ в условиях точечного и линейного трибоконтактов обусловлено формированием пленки переноса/трибослоя, закономерности формирования которых определяются трибоактивностью модифицирующего (твердосмазочного) наполнителя и условиями трибонагружения (схемой трибоконтакта). Показана определяющая роль схемы и условий трибоиспытаний (точечный контакт, схема «шар-по-диску» и линейный контакт, схема «вал-колодка») на сопротивление изнашиванию трехкомпонентных высокопрочных антифрикционных композитов на основе ПЭИ. При точечном контакте и низкой шероховатости контртела R_a=0,02 мкм в трехкомпонентных композитах более эффективным твердосмазочным компонентом является ПТФЭ. При линейном контакте и высокой шероховатости контртела R_a=0,2 мкм более эффективными являются частицы графита, поскольку позволяют сформировать стабильный трибослой на поверхности скольжения композитов при металло-полимерном трибосопряжении. Закономерности формирования трибослоя определяются трибоактивностью модифицирующего (твердосмазочного) наполнителя и условиями трибонагружения. Условия эксплуатации разрабатываемых высокопрочных антифрикционных композитов определяются различием межслоевых энергий использованных в работе твердосмазочных (слоистых) наполнителей, их эффективностью в формировании пленки переноса/трибослоя композитов на основе ПЭИ и условиями нагружения.