сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Влияние разных типов контртел на триботехнические свойства политетрафторэтилена
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2022-116-4-133-143
Аннотация
Представлены результаты исследования воздействия контртел разных типов на триботехнические свойства политетрафторэтилена (ПТФЭ). Приведены характеристики полимера, шероховатость и твердость контртел из меди, алюминия, латуни и стали марки 45. Показано, что наилучшая износостойкость получена для пары трения политетрафторэтилена со сталью марки 45 и латунью. Проведены исследования поверхностей трения контртел и полимера методами оптической, электронной микроскопии и ИК-спектроскопии.
Ключевые слова
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации № FSRG-2021-0016.
Об авторах
А. П. Васильев
ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова»
Россия
Россия
канд. техн. наук
677000, г. Якутск, Республика Саха (Якутия), ул. Белинского, 58
Н. Н. Лазарева
ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова»
Россия
Россия
канд. техн. наук
677000, г. Якутск, Республика Саха (Якутия), ул. Белинского, 58
А. А. Охлопкова
ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова»
Россия
Россия
д-р техн. наук
677000, г. Якутск, Республика Саха (Якутия), ул. Белинского, 58
Т. С. Стручкова
ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова»
Россия
Россия
канд. техн. наук
677000, г. Якутск, Республика Саха (Якутия), ул. Белинского, 58
А. Г. Алексеев
ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова»
Россия
Россия
677000, г. Якутск, Республика Саха (Якутия), ул. Белинского, 58
Список литературы
1. Friedrich K. Polymer composites for tribological applications // Advanced Industrial and Engineering Polymer Research. – 2018. – V. 1, N 1. – P. 3–39. DOI: 10.1016/j.aiepr.2018.05.001.
2. Колосова А. С., Сокольская М. К., Виткалова И. А., Торлова А. С., Пикалов Е. С. Современные методы получения полимерных композиционных материалов и изделий из них // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2018. – № 8. – С. 123–129.
3. Amenta F., Bolelli G., D'Errico F., Ottani F., Pedrazzi S., Allesina G., Bertarini A., Puddue P., Lusvarghi L. Tribological behaviour of PTFE composites: Interplay between reinforcement type and counterface material // Wear. – 2022. – V. 510. – P. 204498. DOI: 10.1016/j.wear.2022.204498.
4. Охлопкова А. А., Петрова П. Н., Попов С. Н., Слепцова С. А. Полимерные композиционные материалы триботехнического назначения на основе политетрафторэтилена // Российский химический журнал. – 2008. – Т. 52. – № 3. – С. 147–152.
5. Негров Д. А., Путинцев В. Ю., Передельская О. А., Наумова А. В. Технология изготовления деталей узлов трения из полимерных композиционных материалов // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. – 2015. – Т. 15. – № 2. – С. 13–19.
6. Васильев А. П., Данилова С. Н., Дьяконов А. А., Охлопкова А. А., Стручкова Т. С. Влияние термически обработанного политетрафторэтилена на триботехнические свойства сверхвысокомолекулярного полиэтилена // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. – 2022. – Т. 15, № 7 (15). – С. 850–860. DOI: 10.17516/1999-494X-0440.
7. Пугачев А. К., Росляков О. А. Переработка фторопластов в изделия // Л.: Химия. – 1987. – 168 с.
8. Alam K. I., Dorazio A., Burris D. L. Polymers tribology exposed: eliminating transfer film effects to clarify ultralow wear of PTFE // Tribology Letters. – 2020. – V. 68, N 2. – P. 1–13. DOI: 10.1007/s11249-020-01306-9.
9. Man J., Zhao J., Song L., Yang H. Study the influence of surface morphology and lubrication pressure on tribological behavior of 316L–PTFE friction interface in high-water-based fluid // Coatings. – 2020. – V. 10, N 4. – P. 405. DOI: 10.3390/coatings10040405.
10. Huang R. et al. Wear evolution of the glass fiber-reinforced PTFE under dry sliding and elevated temperature // Materials. – 2019. – V. 12, N 7. – P. 1082. DOI: 10.3390/ma12071082.
11. Козырев Ю., Седакова Е. Особенности износа политетрафторэтилена и промышленного композита Ф4К20 при трении по углеродистой и легированной сталям // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2018. – № 4. – С. 73–80.
12. Sedakova E. B., Kozyrev Y. P. Physical and Chemical Explanation of the Choice of a Counterbody Material for Friction Pairs with Polymer Materials // Journal of Friction and Wear. – 2019. – V. 40. – No 4. – P. 337–341. – DOI 10.3103/S106836661904010X.
13. Седакова Е. Б., Козырев Ю. П., Сяньшунь Л., Жаров В. Е. Анализ причин снижения износостойкости полимерных материалов в парах трения с легированной сталью // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. – 2020. – Т. 63. – № 4. – С. 302–309.
14. Sawae Y., Yamaguti A., Nakashima K., Murakami T., Sugimura J. Effects of hydrogen atmosphere on wear behavior of PTFE sliding against austenitic stainless steel // International Joint Tribology Conference. – 2007. – V. 48108. – P. 43–45. DOI: 10.1115/IJTC2007-44285.
15. Johansson P., Marklund P., Björ ling M., Shi Y. Effect of humidity and counterface material on the friction and wear of carbon fiber reinforced PTFE composites // Tribology International. – 2021. – V. 157. – P. 106869. DOI: 10.1016/j.triboint.2021.106869.
16. Wang C. B., Yan M. F., Wang Y. The influence of metal surface composition on the tribological properties of filled PTFE/steel couples // Tribology international. – 2004. – V. 37, N. 8. – P. 645–650. DOI: 10.1016/j.triboint.2004.01.012.
17. Onodera T., Nakakawaji T., Adachi K., Kurihara K., Kubo M. Tribochemical degradation of polytetrafluoroethylene catalyzed by copper and aluminum surfaces // The Journal of Physical Chemistry C. – 2016. – V. 120, N 20. – P. 10857–10865. DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b00799.
18. Епифанцев К. В. Возможности профилометра TR220 при оценке влияния царапин на органическом стекле на шероховатость его поверхности // Инновации и инвестиции. – 2021. – № 11. – С. 108–112.
19. Никитина А. В., Васильев А. П., Охлопкова А. А., Стручкова Т. С., Алексеев А. Г. Влияние способов активации оксида титана на свойства и структуру политетрафторэтилена // Южно-Сибирский научный вестник. – 2022. – № 2 (42). – С. 46–52. DOI: 10.25699/SSSB.2022.42.2.007.
20. Кохановский В. А., Петров Ю. А., Мукутадзе М. А., Сергеева М. Х. Контртела в трибосистемах с фторопластсодержащим покрытием // Вестник Донского государственного технического университета. – 2007. – Т. 7, № 2. – С. 177–181.
21. Puts G. J., Crouse P., Ameduri B. M. Polytetrafluoroethylene: synthesis and characterization of the original extreme polymer // Chemical reviews. – 2019. – V. 119, N 3. – P. 1763–1805. DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00458.
22. Terwisscha-Dekker H., Hogenelst T., Bliem R., Weber B., Bonn D. Why Teflon is so slippery while other polymers are not // Physical Review E. – 2023. – V. 107, N 2. – P. 024801.
23. Tzanakis I. Conte M., Hadfield M., Stolarski T. A. Experimental and analytical thermal study of PTFE composite sliding against high carbon steel as a function of the surface roughness, sliding velocity and applied load // Wear. – 2013. – V. 303, N 1–2. – P. 154–168. DOI: 10.1016/j.wear.2013.02.011.
24. Parlar Z., Samankan S., Temiz V. The effect of counter-face roughness on the tribological behavior of filled and unfilled PTFE // J. Mech. Eng. Autom. – 2015. – V. 5. – P. 609–615. DOI: 10.17265/2159-5275/2015.11.003.
25. Гольдаде В. А., Струк В. А., Песецкий С. С. Ингибиторы изнашивания металлополимерных систем. – М.: Химия, 1993. – 240 с.
26. Кравец Л. И., Гильман А. Б., Яблоков М. Ю., Алтынов В. А., Орелович О. Л. Формирование композитных мембран, содержащих гидрофобные полимерные слои, методом электроннолучевого диспергирования в вакууме // Химия высоких энергий. – 2016. – Т. 50, № 6. – С. 485–490. DOI 10.7868/S0023119316060103.
Рецензия
Для цитирования:
Васильев А.П., Лазарева Н.Н., Охлопкова А.А., Стручкова Т.С., Алексеев А.Г. Влияние разных типов контртел на триботехнические свойства политетрафторэтилена. Вопросы материаловедения. 2023;(4(116)):133-143. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2022-116-4-133-143
For citation:
Vasiliev A.P., Lazareva N.N., Okhlopkova A.A., Struchkova T.S., Alekseev A.G. Influence of different types of counterbodies on tribotechnical properties of polytetrafluoroethylene. Voprosy Materialovedeniya. 2023;(4(116)):133-143. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2022-116-4-133-143
Просмотров:
176
Послать статью по эл. почте 