Полимерные композиции с антифрикционными свойствами - Понятие и свойства полимерных композиционных материалов
Современная техника не может обойтись без узлов трения, в которых необходимы низкая сила трения и высокая устойчивость к истиранию. К таким узлам относятся всевозможные подшипники, вкладыши, втулки, шарнирные соединения, шестеренчатые передачи, направляющие и многие другие. Для изготовления таких узлов используют специальные материалы, в качестве которых больше всего подходят специальные антифрикционные сплавы на основе свинца или олова, такие как бронза, баббит. Но эти материалы дороги и не всегда отвечают всем необходимым эксплуатационным и технологическим требованиям. Поэтому имеется необходимость в более широком выборе антифрикционных материалов.
Для этих целей полимеры привлекательны по нескольким причинам:
- - это легкость переработки, - низкий удельный вес, - высокая коррозионная стойкость.
Последнее свойство наиболее важно в узлах, работающих в агрессивных средах и в контакте с пищевыми, фармацевтическими и косметическими продуктами.
Композиции с использованием ПТФЭ (политетрафторэтилен). Благодаря очень низкому коэффициенту трения ПТФЭ является очень привлекательным материалом для использования в подшипниках. Здесь можно выделить два основных направления использования ПТФЭ:
- 1 - в качестве основы антифрикционных ПКМ, 2 - в качестве наполнителя антифрикционных ПКМ.
Композиции с матрицей из ПТФЭ. ПТФЭ имеет очень низкую твердость и предел текучести при сдвиге, поэтому его обязательно наполняют асбестовым или стеклянным волокном. Волокна повышают коэффициент трения ПТФЭ, поэтому в композиции вводят графит или дисульфит молибдена. Они могут содержать порошок свинца или бронзы или их смесь, которые в несколько раз повышают износостойкость композиции. Такое действие этих металлов связывают не только с тем, что они отводят тепло от зоны трения, но и, как считают, образуют на трущейся поверхности соединение с высокой износостойкостью. Наиболее широко используемая композиция на основе ПТФЭ состоит из 20% стекловолокна, 20% графита и 20% бронзы.
Композиции, наполненные ПТФЭ. Политетрафторэтиленовыми волокнами или порошком наполняют как термопласты, так и реактопласты. Однако для этого используют только высокотвердые термопласты, такие как полиформальдегид или полиимид и реактопласты. Введение ПТФЭ в термопласты повышает их износостойкость в 3-4 раза, а в реактопласты - в 8-10 раз. Композиции на основе реактопластов (фенолформальдегидные, эпоксидные, кремнийорганческие композиции) могут содержать дополнительно высокомодульный волокнистый наполнитель, порошок графита или свинца. Предельная рабочая температура такого подшипника определяется рабочей температурой полимерного связующего. Подшипники из этих композиций хорошо работают при высоких нагрузках, но не выдерживают очень высоких скоростей, что связано с их низкой теплопроводностью.
Однако следует отметить недостаток всех композиций, содержащих ПТФЭ - это их неудовлетворительная работа в узлах трения со смазкой. Смазка экранирует непосредственное воздействие трущейся поверхности на фторопласт, и на его поверхности тонкий слой из высокоориентированных волокон не образуется. В результате коэффициент трения таких материалов оказывается такой же, как и без ПТФЭ.
Композиции на основе термопластов. Имеется немало антифрикционных композиций, не содержащих фторопласта. Наиболее широкое применение нашла композиция на основе поликапроамида, наполненного дисульфидом молибдена. Ее главным достоинством является легкость переработки и низкий удельный вес.
Известна также композиция из полиимида, наполненного графитом. Эта композиция устойчиво работает до температуры 150°С. Наполнение полиимида графитом является более эффективным, чем наполнение порошком ПТФЭ. Это обусловлено тем, что ПТФЭ снижает механические характеристики полиимида.
Композиции на основе реактопластов. Использование в качестве связующего для антифрикционных композиций реактопластов позволяет существенно повысить предельные нагрузки и температуру эксплуатации узлов трения. Наиболее известной является композиция на основе фенолформаьдегидного связующего, наполненного асбестом и графитом. Дополнительное введение в эту композицию МоS2 оказалось малоэффективным. Более существенное снижение износа материала наблюдается при его пропитке минеральным маслом. Однако эти композиции плохо выдерживают большие скорости скольжения из-за низкой теплопроводности материала.
Похожие статьи
-
Полимеры с волокнистыми наполнителями - Понятие и свойства полимерных композиционных материалов
Главная цель наполнения полимеров волокнами - это получение сверхпрочных и легких материалов. Удельная прочность (отношение разрывной прочности к...
-
Композиции с дисперсными наполнителями - Понятие и свойства полимерных композиционных материалов
Сочетание полимеров с наполнителями позволяет получать материалы с совершенно новыми эксплуатационными свойствами. Наполнители способны оказывать...
-
Существует несколько видов классификации полимерных композиционных материалов, в основу которых положены различные признаки. Однако из-за многообразия...
-
Смеси полимеров - Понятие и свойства полимерных композиционных материалов
Полимеры смешивают для получения полимерных материалов с новыми улучшенными свойствами и расширения ассортимента полимерных материалов. Благодаря...
-
Для того чтобы рассуждать о полимерных композиционных материалах, прежде всего, необходимо определить, что понимается под этим термином. Однако точного и...
-
Газонаполненные полимеры (пенопласты) - Понятие и свойства полимерных композиционных материалов
В настоящее время трудно найти полимер, на основе которого невозможно было бы получить пенопласт. Самые различные виды пенопластов получают на основе...
-
История создания композиционных материалов - Понятие и свойства полимерных композиционных материалов
Общепризнанно, что уровень развития техники в значительной степени определяется наличием необходимых материалов. Наиболее наглядно это можно проследить...
-
Здесь следует подчеркнуть, что вторичной переработке могут быть подвергнуты только ТПО из термопластичных синтетических материалов, т. е. материалов,...
-
Молекулярные кристаллы фуллеренов -- полупроводники, однако в начале 1991 г. было установлено, что легирование твердого С60 небольшим количеством...
-
Введение - Получение композиционных материалов
Композиционный материал, композит - искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей...
-
Пайка меди и ее сплавов - Изменение физико-химических свойств материалов путем диффузии
Технически чистая медь имеет высокие теплопроводность и электропроводность, и достаточно высокую коррозионную стойкость. Она устойчива к атмосферной...
-
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МЕМБРАН - Полимеры в мембранах
Основными материалами для изготовления плоских полимерных мембран являются: ацетаты целлюлозы, ароматические полиамиды, полисульфонамид, полиэфирсульфон,...
-
В 1999 исследователи из Университета Вены продемонстрировали применимость корпускулярно-волнового дуализма к таким молекулам как фуллерен Гидратированный...
-
Применение - Получение композиционных материалов
Очень широкая область применения связана с созданием различных покрытий на основе гибридных материалов, которые могут обладать повышенной механической...
-
СВОЙСТВА МЕМБРАН И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МЕМБРАНЫ - Полимеры в мембранах
Эффективность или совершенство некоторой полимерной газоразделительной мембраны определяется двумя ее основными свойствами - параметрами: ее...
-
Основные понятия о водородной энергетике Существует направление в технике, получившее название "водородная энергетика". В водородной энергетике водород...
-
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БОРА. ПРИМЕНЕНИЕ - Химические элементы главной подгруппы III группы
Твердый, хрупкий, блестяще-черный полуметалл. Химически бор при обычных условиях довольно инертен взаимодействует активно лишь с фтором, причем...
-
Материалы, получаемые на основе полимеров - Полимеры и материалы на их основе
На основе полимеров получают волокна, пленки, резины, лаки, клеи, пластмассы и композиционные материалы (композиты). Волокна получают путем продавливания...
-
Непрерывность композиции, Точки разрыва - Свойства функций
Пусть задана функция, со значениями в, и на множестве определена функция со значениями в. Тогда для любого можно вычислить, на можно определить функцию...
-
Получение нанокомпозитов через аэрогели - Получение композиционных материалов
Композитные материалы получают путем объединения двух различных материалов. В общем, создание композитов используется для того, чтобы использовать...
-
Золь-гель технология - Получение композиционных материалов
Наиболее изученные системы в золь-гель химии, безусловно, системы на основе кремния, которые также явились исторический началом химии золь-гель...
-
Гибридные материалы - Получение композиционных материалов
Материалы, полученные за счет взаимодействия химически различных компонентов, чаще всего органических и неорганических, формирующих определенную...
-
Введение - Изменение физико-химических свойств материалов путем диффузии
Медь (лат. Cuprum) - химический элемент. Один из семи металлов, известных с глубокой древности. По некоторым археологическим данным - медь была хорошо...
-
Синтез фуллеренов - История открытия фуллеренов, их свойства
Первые фуллерены выделяли из конденсированных паров графита, получаемых при лазерном облучении твердых графитовых образцов. Фактически, это были следы...
-
Под действием видимого, ультрафиолетового и более коротковолнового излучения фуллерены полимеризуются и в таком виде не растворяются органическими...
-
Введение - Свойства и состав нефти
В настоящее время нефть является основными источником энергии в большинстве стран мира. В России топливно-энергетический комплекс является одной из основ...
-
Известно, что в аналогичных производствах зарубежных стран низкомолекулярный полиэтилен является одним из видов продукции, выпускаемых предприятием [5]....
-
Очистка атмосферы от ртути - Ртуть: свойства и токсичность
Существует много процессов выделения, содержащих ртуть газов, не только на предприятиях, производящих ртуть, но также таких процессах, как получение...
-
Электротехника и ювелирное дело Так как обладает наибольшей электропроводностью, теплопроводностью и стойкостью к окислению кислородом при обычных...
-
ФУНКЦИИ, Основные понятия - Свойства функций
Основные понятия При изучении различного рода явлений приходится иметь дело с совокупностью переменных величин, которые связаны между собой таким...
-
Наноматериалы - Получение композиционных материалов
Наноматериалы - материалы, созданные с использованием наночастиц и / или посредством нанотехнологий, обладающие какими-либо уникальными свойствами,...
-
Заключение - Изменение физико-химических свойств материалов путем диффузии
В Уральском федеральном округе общий объем в балансе местного сырья по меди -- около 20%. Поставки остального ведутся из-за пределов округа, а часть...
-
В настоящее время из всех полупроводниковых материалов наибольшее применение для изготовления полупроводниковых ИМС получил кремний. Кремний - элемент IV...
-
Понятие и классификация спиртов СПИРТЫ (алкоголи) - класс органических соединений, содержащих одну или несколько группировок С-ОН, при этом гидроксильная...
-
Физические и химические свойства - Магний и его сплавы. Резиновые материалы. Быстрорежущая сталь
Магний - серебристо-белый блестящий металл, сравнительно мягкий и пластичный, хороший проводник тепла и электричества. На воздухе он покрывается тонкой...
-
Детонационные свойства углеводородов - Химические свойства насыщенных углеводородов
Как мы увидим дальше, углеводороды входят в состав бензинов, являющихся горючим двигателей внутреннего сгорания. В последних пары горючего подвергаются...
-
Важнейшие строительные материалы и их соединения - Химия в строительстве
Большинство строительных материалов представляют собой смеси разнообразных химических соединений, которые, в свою очередь, состоят из химических...
-
Применение спиртов - Химические свойства и характеристики спиртов
Способность спиртов участвовать в разнообразных химических реакциях позволяет их использовать для получения всевозможных органических соединений:...
-
Свойства и применение - Дендримеры: синтез, свойства, применение
Дендримеры, подобно большинству линейных полимеров, представляют собой (в зависимости от состава и молекулярной массы) вязкие жидкости, аморфные порошки,...
-
Применение - Физические, химические свойства и способы получения кремния
Кремнийорганический химический силикон Технический кремний находит следующие применения: - сырье для металлургических производств: компонент сплава...
Полимерные композиции с антифрикционными свойствами - Понятие и свойства полимерных композиционных материалов