Государственое унитарное предприятие «фан ва тараккиёт»

Таблица 4
Свойства композиционных эпоксидных покрытий подвергнутых ультразвуковой обработки

Состав эпоксидной композиции	Свойства покрытий	Продолжительность ультразвуковой обработки, мин
		0	5	10	15	20
ЭД+фосфогипс	GА, МПа	18	18	20	19	17
	Ауд, Нм	2,70	6,5	7,0	7,5	7,0
	Нм, МПа	150	180	200	23.0	225
	Gp, МПа	15,5	19	20	23	21

Как показали результаты исследований по ультразвуковой модификации, увеличение времени ультразвуковой модификации вызывает наибольшее уменьшение интенсивности изнашивания композиционных эпоксидных материалов и покрытий на основе. При этом для эпоксидных покрытий mах относительное изменение Δf=30-40%, max относительное изменение ΔJ=30-40%. Очевидно, что наибольшая эффективность ультразвуковой модификации покрытий объясняется многофункциональностью и повышением реакционной способности полимерной матрицы в ультразвуковом поле. Эти различия связаны также с разной технологией ультразвуковой модификации. Так, композиция из эпоксидной смолы даже можно обра­ботать без отвердителя.

При этом изменение интенсивности ультразвукового поля оказывает аналогичное воздействие на относительный коэффициент трения и относи­тельная интенсивность изнашивания.
Исследования показали, что ультразвуковая модификация более эффективна, если эпоксидная композиция наполнена железным порошком и фосфо­гипсом, наполнение графитом также дает положительный эффект: Δf_max=5,2% и ΔJ_max=40% достигается 30-35 мин ультразвуковой обработкой. Ульт­развуковая модификация эпоксидных композитов дает наилучшие результаты при наполнении железным порошком τ_вр=20-25 мин, тальком и τ_вр=25-30 мин, графитом и τ_вр=30-35 мин. Для материала из эпоксидной композиции при ультразвуковой модификации наилучшие результаты дает наполненных фосфогипсом ΔJ_max=35%. Можно заметить, что для наполненных эпоксидных композитов ΔJ_max=80% и Δf_max=32% и для наполненных ΔJ_max=50% и Δf_max=20%. Это объ­ясняется тем, что наполнители создают определенные стерические ограниче­ния и тем самым снижают эффективность ультразвуковой обработки, осо­бенно при больших содержаниях наполнителя.
Следовательно, сравнительный анализ показывает, что ультразвуковая обработка эффективна как для полимерной матрицы, так и для композиционных материалов на основе многофункциональных термореактивных полиме­ров, отверждение которых инициируется ультразвуковым полем.
Для изучения влияния ультразвуковой обработки на интенсивность изна­шивания и коэффициент трения разработанных нами композиционных по­крытий в качестве объектов были взяты представители антифрикционных
(АЭК-1), износостойких (ИЭК-1) и антифрикционно-износостойких (АИЭК) композиционных материалов. Исследование показали, что ультразвуковая модификация эффективна и приводит к снижению коэффициента трения и интенсивности изнашивания разработанных композиционных материалов. При этом можно заметить, что оптимальные режимы ультразвуковой модификации этих композиционных материалов, совпадающие с режимами моди­фикации аналогичных наполненных материалов таковы: мощность обработки 90 Вт, длительность воздействия - 25-35 мин. Свойства разработанных нами композиционных материалов, модифицированной обработкой ультразвуком поля по указанным режимам, представлены в таблице 4.
Композиционные эпоксидные материалы, наполненные минеральными наполнителями - тальком и каолином, имеют низкий коэффициент трения и большую интенсивность линейного изнашивания по сравнению с другими покрытиями, а материалы с стекловолокном - высокий коэффициент трения и низкую интенсивность изнашивания. Такие неорганические наполнители, как медный и железный порошок, снижают эти показатели, графит снижает коэффициент трения и увеличивает интенсивность изнашивания. Отсюда видно, что наполнители, имеющие одинаковую природу, не всегда однозначно влияют на антифрикционные и износостойкие свойст­ва композиционных полимерных материалов и покрытий на основе. Снижение коэффициента трения у композиционных полимерных покрытий, наполненных графитом, фосфогипсом, тальком и каолином, происходит благодаря пластичной структуре наполнителей. За счет низкой температуры в зоне трения покрытии, наполненных графитом и фосфогипсом, наблюдается относительно малое зна­чение интенсивности линейного изнашивания. Увеличение ин­тенсивности изнашивания объясняется в основном снижением микротвердости полимерных материалов и покрытий. Увеличению интенсивности изнашивания наполненных графитом покрытий также способствуют пластичная структура наполнителя и низкая сила сопротивления сдвигу между слоями кристаллической решетки графита.
Результаты исследования показали, что степень влияния наполнителей на прочностные и антифрикционные свойства композиционных материалов и покрытий при взаимодействии с хлопком-сырцом зависит от вида и природы наполнителя и связующего. Так, хорошие электро- и теплопроводные свойства порошков меди и железа позволили получить композиционные покрытия, при трении которых с хлопком-сырцом Т_тр и q снижались, Нм и Т_с увеличи­вшись. Все это способствовало уменьшению коэффициента трения и интен­сивности изнашивания.
При трении с хлопком-сырцом в результате изнашивания на поверхности покрытий, наполненных порошками металлов, образуются микронеровности из частиц наполнителя, расположенных в поверхностном слое. Степень шероховатости поверхности зависит от формы и дисперсности наполнителя. Микронеровности за счет относительно высокой твердости в процессе взаи­модействия с хлопком-сырцом внедряются в волокна, увеличивая силу трения и повреждая их.
Таким образом, учитывая выше приведенный анализ результатов экспериментальных исследований, проведенных нами были разработаны оптимальные составы антифрикционных, износостойких и антифрикционно-износостойких композиционных термореактивных эпоксидных материалов применением в качестве наполнителей минеральных, металлических углеграфитовых ингредиентов, составы которых приведены в таблице 5