Главная Коллекция "Revolution" Химия Проявления эффекта синергизма при трении композиционных электролитических никельсодержащих покрытий

Проявления эффекта синергизма при трении композиционных электролитических никельсодержащих покрытий

Анализ трибологического свойства композиционных материалов и покрытий, состоящих из фаз твердой и смазочной компонент. Расчет коэффициента трения и скорости линейного износа. Сечения вероятных наночастиц низкобористых и металлических фаз никеля.

Рубрика Химия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 01.07.2018
Размер файла 239,4 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 548.1:541.135

ПРОЯВЛЕНИЯ ЭФФЕКТА СИНЕРГИЗМА ПРИ ТРЕНИИ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ НИКЕЛЬСОДЕРЖАЩИХ ПОКРЫТИЙ

Балакай К.В.

Иванов В.В.

Балакай В.И.

г. Новочеркасск

В соответствии с синергетической моделью «концентрационной волны» [1] трибологическое свойство композиционных материалов, в том числе и композиционных покрытий (КП), состоящих из фаз твердой и смазочной компонент, может быть определено по соотношению

S = Sтв + (1 - ) Sсм + (Sтв - Sсм)

где = тв и (1 - ) = см - объемные доли фаз твердой и смазочной компонент КП в зоне трения, соответственно; = 4 (1 - ) [1 - k (1 - kн)] - величина относительного синергетического эффекта в проявлении свойства S; k - размерный параметр, характеризующий соотношение среднего размера микрочастиц твердых фаз и эффективной ширины пространства между двумя сопряженными поверхностями трения; kн - параметр наноструктурности, определяющий объемную долю наночастиц твердых фаз со специфической формой (сферической, цилиндрической или близкой к ним) на поверхности трения. Коэффициент трения f и скорость линейного износа Iлин КП могут быть рассчитаны по следующим формулам:

f = fтв + (1 - ) fсм + f (fтв - fсм),

Iлин = Iлин.,тв + (1 - ) Iлин.,см - I (Iлин.,тв - Iлин.,см),

где величины относительных синергетических эффектов f = I = .

Эффективность использования синергетической модели для расчета трибологических характеристик КП подтверждается результатами, полученными для никельсодержащих покрытий в работах [1, 2]. В случае КП на основе никельфосфорных покрытий, полученных химическим осаждением, наилучшая сходимость расчетных и экспериментальных данных наблюдается при параметрах k = 0,5 и kн 0, что свидетельствует о высокой дисперсности фаз твердой компоненты покрытий и отсутствии наночастиц твердых фаз со специфической формой на их поверхности [1].

Для электролитических КП (КЭП) никель-бор-фторопласт и никель-фторопласт получены регулировочные параметры k = 0,5, а значения kн в интервале от 0,07 до 0,15, что указывает на присутствие на поверхности покрытий определенного количества наночастиц с характерным размером примерно 0,8 - 2,5 нм и со специфической формой [2]. Показана принципиальная возможность образования подобных наночастиц при трении твердых низкобористых фаз никеля Ni3B, Ni2B и вероятно NiB, а также металлических фаз Ni и -Fe (феррит) (рис. 1).

Рисунок 1 - Сечения вероятных наночастиц низкобористых фаз никеля и металлических фаз Ni и -Fe со сферической или цилиндрической формой

Обнаруженная для КЭП особенность проявления синергетического эффекта при трении возможно обусловлена электролитическим методом их получения. Тонкодисперсные системы соединений металлов могут возникать как в процессе приготовления электролита, так и при растворении анодов, а также в результате протекания вторичных электродных процессов, например, подщелачивания прикатодного пространства, обусловленного разрядом ионов водорода. Эти высокодисперсные системы могут участвовать в катодном процессе при формировании металлических покрытий.

При протекании катодного процесса в зависимости от состава и особенностей тонких дисперсий изменяются поляризация, напряженность электрического поля в трудно размешиваемой части диффузионного слоя у катода, свойства гальванических осадков. При электроосаждении композиционных покрытий никель-бор-фторопласт и никель-фторопласт тонкодисперсные частицы различных соединений включаются в состав покрытия и тем самым могут повлиять на их физико-механические и физико-химические свойства. В отличие от покрытий, полученных химическим осаждением, для электролитических покрытий более вероятны процессы образования в процессе трения никельсодержащих наночастиц со специфической формой.

Таким образом, особенности проявления синергетического эффекта при трении КЭП на сталях заключаются в наличии значительного количества наночастиц некоторых твердых фаз, усиливающих действие смазочной компоненты покрытий.

трибологический композиционный наночастица низкобористый

Перечень ссылок

1. Иванов В.В., Щербаков И.Н. Моделирование композиционных никельфосфорных покрытий с антифрикционными свойствами // Изв. вузов Сев.-Кав. регион. Техн. науки. - № 1. - 2006. - С. 112 - 114.

2. Иванов В.В., Балакай В.И., Иванов А.В., Арзуманова А.В. Анализ синергического эффекта в композиционных электролитических покрытиях никель-бор-фторопласт // Журн. прикладной химии, 2006. - Т. 76. - Вып. 4. - С. 619 - 621.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены