Наукові і технологічні основи створення та керованого функціонування епоксидних композитів з різним ступенем наповнення
Оптимальні шляхи керування структурою та властивостями ЕКМ-систем (Епоксидні композиційні матеріали) з різним ступенем дисперсного наповнення. Вплив температурно-часових параметрів обробки на механізми і кінетику процесів структуроутворення ЕКМ.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 20.07.2015 |
| Размер файла | 67,4 K |
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.
У випадку фрикційної взаємодії модифікованого ЕКМ матриця має вищу термостійкість і це сповільнює процеси термічної деструкції. Відповідно, окислення поверхні контртіла є незначним, забезпечується тривале існування ювенільної поверхні і зростає ймовірність формування фрагментів плівки переносу як на поверхні металевого контртіла, так і на спряженій поверхні (рис. 13).
Методом математичного планування експерименту оптимізовано трибологічні властивості ЕКМ-систем в повному діапазоні наповнення. Здійснена оцінка впливу як структурних компонентів (рис. 14), так і фізичних чинників на зносостійкість в умовах сухого тертя ковзання. Зокрема, шляхом підбору порошкових і волокнистого, низько- та високодисперсних інгредієнтів при чотирьохкомпонентному наповненні (X1 - ЛГ, X2 - CuO, X3 - ВДФ, X4 - ВВ; мас. ч.) було досягнуто високої зносостійкості та отримано таку математичну модель:
Х = 8,5 - 1,33X1 + 0,96X2 - 3,83X3 - 3,5X4 + 0,98X1X3 + 1,46X3X4
Структурна модифікація та комплексна обробка композицій забезпечила підвищення зносостійкості в 1,6-1,8 раза. Встановлено кореляцію між триботехнічними і фізико-механічними характериcтиками досліджуваних систем, зокрема пропорційне зростання показників зносостійкості, границі міцності при стисканні при збільшенні температури полімеризації до 483 К, а також їх підвищення при комплексній обробці фізичними полями, що особливо відчутно при жорсткіших режимах фрикційного навантаження (Р ? 1 МПа).
При аналізі триботехнічних властивостей ЕКМ-систем різного ступеня наповнення встановлено, що для малонаповнених систем спостерігається відчутній вплив природи зв'язуючого на досліджувані характеристики. Відмічено стабільно високі значення коефіцієнту тертя (f = 0,2-0,36) та інтенсивності зношування, що пов'язано із недостатньою теплопровідністю такої системи. Застосування твердозмащуючих компонентів в композиції є лише ефективним при низькій потужності тертя (Pv < 1 МПа Ч м/с), а кремнійорганічні модифікатори здатні лише частково продовжити ресурс роботи матеріалів цієї групи за рахунок збільшення термостійкості та втомної міцності. Підтвердженням цьому є результати дериватографічного аналізу та мікростуктурних досліджень фрактограм зламу. Експлуатація ЕКМ доцільна при зміні конструкції вузла тертя шляхом формування багатошарових покриттів. Це забезпечує більш інтенсивне тепловідведення та підвищує його навантажувальну здатність.
Для середньонаповнених систем особливої ваги набувають технологічні режими їх отримання, зокрема додаткова обробка енергетичними полями, а також відчутній вплив природи та кількості модифікуючих складових полімерного зв'язуючого.
Показано, що направлене введення в епоксиполімерну систему кремнійорганічних складових в оптимальних кількостях при додатковому термічному впливі дозволяє отримати ЕКМ з найвищою зносостійкістю (Іg = 0,3-0,5 мг/км при Р = 1,2 МПа та v = 1,5 м/с) за рахунок оптимальної щільності структурної сітки та протікання процесів самоорганізації при навантаженні тертям.
Найбільш актуальними параметрами варіювання триботехнічних характеристик високонаповнених систем є природа і властивості наповнювачів (зокрема, розмірність і характер розвиненості поверхні частинок), а також режими термічної обробки ЕКМ. Саме у високонаповнених системах є найбільш можливою реалізація процесів самоорганізації, що найбільш чутливі до технологічних та конструктивних змін. Експериментально доведено, що найвищі антифрикційні характеристики притаманні ЕКМ із ступенем наповнення понад 100 мас. ч. (30-40 об. %) при Pv = 2,0-2,5 МПа Ч м/с. При цьому для таких систем характерні 2 зони оптимуму: перша відображає здатність фрикційних добавок ефективно виконувати закладену в них функцію, а друга - пов'язана із процесами адаптації системи на етапі її створення (попередня обробка інгредієнтів та композицій в цілому енергетичними полями).
Приклади триботехнічних характеристик типових ЕКМ-систем з різним ступенем наповнення наведені в таблиці 5. Серед них представлені епоксикремнійорганічні композити, наповнені оксидом міді, лускатим графітом, фторопластом та вуглецевим волокном при оптимальному концентраційному співвідношенні, визначеному методом багатофакторного планування експерименту.
Отримані триботехнічні характеристики підтвердили працездатність середньо- та високонаповнених ЕКМ в умовах тертя ковзання без змащування.
Таблиця 5. Триботехнічні характеристики ЕКМ при швидкості ковзання v = 1 м/с та навантаженні 1 МПа / 2 МПа
|
Тип системи |
Коефіцієнт тертя |
Лінійний знос пари тертя Іh, мкм/км |
Ваговий знос Іg, мг/км |
||
|
зразок |
контр-тіло |
||||
|
Малонаповнена (10 мас. ч.) |
0,32 0,36 |
10,2 10,9 |
0,51 0,82 |
0,34 0,39 |
|
|
Середньонаповнена (50 мас. ч.) |
0,24 0,30 |
6,1 6,6 |
0,30 0,37 |
0,12 0,16 |
|
|
Високонаповнена (100 мас. ч.) |
0,15 0,22 |
5,9 6,9 |
0,42 0,46 |
0,14 0,18 |
У шостому розділі представлено технології отримання ЕКМ та покриттів на їх основі, методи покращення властивостей та результати впровадження розроблених ЕКМ-систем.
Створено ЕКМ-системи різного функційного призначення. Захищено патентами полімерні зв'язуючі ЕКМ-систем на базі оптимізованих композицій, отриманих у результаті структурної та фізичної модифікації (патенти №№ 57994А, 71272А, 31129, 36796, 37236, 38797, 40405, 45630).
Виходячи із порівняльних результатів з прототипами показано, що присутність в епоксидному полімері кремнійорганічних модифікаторів суттєво підвищило фізико-механічні та теплофізичні характеристики систем заявлених складів. Позитивний зміцнювальний вплив термічної та фізичної модифікації на властивості полімерних зв'язуючих найбільш наочний при порівняльній оцінці запропонованих способів отвердіння епоксидних композицій (пат. №№ 36796, 37236) з прототипом (патент України № 51962А).
Показано, що мультинаповнені ЕКМ-системи (пат. №№ 60554А, 72410А, 29452, 34730, 34752, 34755, 34758, 36398, 36784, 36798, 39201, 40524, 44102) характеризуються переважно вищими адгезійно-міцнісними, фізико-механічними, теплофізичними та експлуатаційними характеристиками порівняно з аналогами.
Результати проведених досліджень дозволили розробити методи і способи підвищення зносостійкості ЕКМ-систем та рекомендувати розроблені матеріали для захисту технологічного устаткування, що працює в умовах динамічних навантажень та ерозійно- і корозійно-активного впливу. Впровадження розроблених епоксидних композитів для підвищення експлуатаційних характеристик технологічного устаткування проведено на підприємствах машинобудівної, хімічної, нафтопереробної і харчової промисловості Волинської, Тернопільської, Черкаської областей та авіаційної промисловості м. Києва. У результаті експлуатації розроблених матеріалів встановлено, що їх використання особливо ефективно як захисних двошарових покриттів днища та надколісних ніш автомобільної техніки, зносо- і корозійностійких покриттів для захисту газотранспортного обладнання, а також для герметизації корпусних елементів лічильників води. Впровадження покриттів на підприємствах промисловості забезпечує збільшення міжремонтного періоду експлуатації устаткування у 2,8-3,6 рази, підвищення зносостійкості обладнання у 2,2-2,8 рази.
У додатках наведено методики дослідження структурних параметрів, фізико-механічних та експлуатаційних характеристик ЕКМ, а також математичного планування багатофакторного експерименту. Наведено документи, що підтверджують патентну новизну та промислове впровадження результатів досліджень на підприємствах України.
ОСНОВНІ ВИСНОВКИ І НАУКОВІ РЕЗУЛЬТАТИ
У дисертаційній роботі вирішено важливу науково-технологічну проблему - створення та забезпечення керованого функціонування нових модифікованих ЕКМ з високими фізико-механічними, теплофізичними та триботехнічними характеристиками у повному діапазоні дисперсного наповнення. Розв'язання наукової проблеми полягає у дослідженні властивостей і науково обґрунтованому керуванні процесами структуроутворення у результаті структурного (поєднання інгредієнтів із значним діапазоном відмінностей морфологічних ознак та фізико-хімічних властивостей) та фізичного (оптимального термостатування з додатковим комплексним опроміненням ультразвуковим та ультрафіолетовим енергетичними полями) модифікування композицій, а також у встановленні закономірностей, механізмів та особливостей підвищення експлуатаційних характеристик епоксидних композитів внаслідок поліпшення міжфазної взаємодії у процесі формування матеріалів. У результаті виконання роботи отримано такі основні результати:
1. На основі узагальнення та систематизації результатів досліджень при створенні нових композиційних матеріалів на полімерній основі розроблено наукові засади формування мультинаповнених епоксидних систем з керованими функціональними та експлуатаційними властивостями. Вперше класифіковано ЕКМ-системи на низько-, середньо- та високонаповнені. Шляхом виділення структурних і функціональних складових ЕКМ та зв'язків між ними запропоновано моделі побудови композицій з різним ступенем дисперсного наповнення.
2. Вперше показано, що ступінь наповнення ЕКМ-систем передбачає застосування різних технологічних підходів та схем для забезпечення максимальної однорідності композицій та інтенсивності взаємодії на межі розділу фаз, мінімізації дефективності, що в цілому забезпечує цілісність та стабільність функціонування системи. Шляхом варіювання режимів направленого технологічного впливу на композиції на етапі формування (комплексна структурна та фізична модифікація) запропоновано способи керування структурою та експлуатаційними характеристиками ЕКМ-систем.
3. Введенням у полімерну матрицю модифікаторів, а в полімерматричну мультинаповнену систему інгредієнтів, що виконують армуючу функцію (порошок оксиду міді, подрібнене вуглецеве та базальтове волокна, базальтова луска тощо), отримані матеріали із стабільними фізико-механічними характеристиками в діапазоні низького, середнього та високого наповнення, а застосуванням функціональних добавок (високодисперсні карбіду титану, графіт та фторопласт) - досягнуті відповідні експлуатаційні характеристики на завершальному етапі їх створення. Це пов'язано насамперед зі структурною та фізичною модифікацією полімерної основи та композицій в цілому, в яких наповнювачі здійснюють різний функціональний вплив на систему.
4. Вперше запропоновано нові методи: пластмасографічного аналізу ЕКМ-систем шляхом додаткової комплексної плазмохімічної та УЗ-обробки поверхонь матеріалів, а також оцінки адгезійно-міцнісних характеристик ЕКМ шляхом комплексного аналізу двовимірного цифрового зоображення за допомогою програмного забезпечення. Методами математичного планування експерименту показано шляхи оптимізації складу і властивостей мультифазних мало-, середньо- та високонаповнених ЕКМ-систем.
5. Досліджено методи регулювання триботехнічних характеристик ЕКМ варіюванням інгредієнтів системи (якісна та кількісна складові). Встановлено, що розроблені ЕКМ-системи працездатні в умовах сухого тертя при значенні критерію Рv 3 МПа Ч м/с і показано, що активний тепловий вплив при структуризації епоксикремнійорганічних систем у зоні максимально допустимих для епоксидної компоненти температур породжує ефект “адаптації” до прикладеного навантаження та забезпечує стабільність заданих характеристик при фрикційній взаємодії. Експериментально обгрунтовано умови утворення та стабілізації самоорганізуючих плівок переносу при навантаженні епоксидних композитів тертям ковзання.
6. На основі проведених досліджень створені нові ЕКМ-системи різного функційного призначення, які за експлуатаційними характеристиками в більшості переважають існуючі аналоги. Основна дослідно-промислова перевірка результатів дисертаційної роботи проведена на підприємствах машинобудівної, хімічної, авіаційної промисловості Волинської, Тернопільської, Черкаської областей та м. Києва. Впровадження розробок на вказаних підприємствах забезпечило підвищення міжремонтного ресурсу експлуатації устаткування у 2,8-3,6 рази, зносостійкості - у 2,2-2,8 рази.
список опублікованих основних праць
1. Савчук П. П. Пластмасографічний метод аналізу структур епоксидних композитів / П. П. Савчук // Доповіді НАН України. - №4. - 2009. - С. 96-99.
2. Савчук П. П. Теоретичні засади створення епоксидних композитів з керованими функціональними властивостями / П. П. Савчук // Наукові нотатки Луцького національного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 26. - Луцьк, 2009. - С. 286-295.
3. Савчук П. П. Особливості застосування епоксидних композиційних матеріалів у триботехніці / П. П. Савчук // Проблеми трибології. - 2008. - № 4 (50). - С. 120-125.
4. Савчук П. П. Особливості використання базальтопластів у вузлах тертя ковзання / П. П. Савчук // Проблеми тертя та зношування: Науково-технічний збірник. - 2008. - Вип. 50. - С. 164-170.
5. Савчук П. П. Методи оцінки структури модифікованих епоксидних композитів / П. П. Савчук // Вісник Тернопільського державного технічного університету. - 2008. - Т. 13. - № 3. - С. 71-77.
6. Савчук П. П. Актуальні напрямки розвитку вітчизняних досліджень в галузі тертя та зношування (огляд) / П. П. Савчук // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 14. - Луцьк, 2004. - С. 258-262.
7. Савчук П. П. Структура та функціональні властивості епоксидних композитів, наповнених високодисперсними частинками / П. П. Савчук, А. Г. Косторнов // Порошкова металургія. - 2009. - № 9/10. - С. 81-87.
8. Савчук П. П. Закономірності тертя та зношування епоксидних композитів з різним ступенем наповнення / П. П. Савчук, А. Г. Косторнов // Проблеми тертя та зношування: Науково-технічний збірник. - 2009. - Вип. 51. - С. 100-106.
9. Савчук П. П. Реологічні властивості епоксидних композитів з різним ступенем полідисперсного наповнення / П. П. Савчук, А. Г. Косторнов // Порошкова металургія. - 2009. - №. 3/4. - С. 42-48.
10. Савчук П. П. Вплив природи модифікаторів КО-85ФМ та КО-08К на структурованість і властивості епоксидних полімерів / П. П. Савчук, В. П. Кашицький, О. В. Васага // Вісник Хмельницького національного університету. Випуск 4. - Хмельницький, 2009. - С. 204-208.
11. Вплив штучно створених теплових потоків на структуру та властивості епоксидних полімерів / [Савчук П. П., Косторнов А. Г., Кашицький В. П., Галка І. В.] // Машинознавство. - 2009. - №5. - С. 38-40.
12. Використання відходів підшипникового виробництва (порошку сталі ШХ15) при створенні епоксидних композиційних матеріалів / [Савчук П. П., Косторнов А. Г., Кашицький В. П., Рудь В. Д.] // Наукові нотатки Луцького національного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 25. - Ч.2. - Луцьк, 2009. - С. 216-219.
13. Савчук П. П. Зносостійкість захисних покриттів наповнених металовуглецевою композицією в умовах гідроабразивного зношування / П. П. Савчук, О. С. Голотенко, С. М. Голотенко // Наукові нотатки Луцького національного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 24. - Луцьк, 2009. - С. 486-491.
14. Савчук П. П. Закономерности регулирования структуры и свойств защитных эпоксидных композиционных покрытий / П. П. Савчук, А. Г. Косторнов // Фізико-хімічна механіка матеріалів. Спеціальний випуск № 7. Проблеми корозії та протикорозійного захисту матеріалів. - 2008. - С. 453-456.
15. Савчук П. П. Вплив технологічних параметрів на властивості епоксидних композиційних матеріалів / П. П. Савчук, А. Г. Косторнов, В. П. Кашицький // Вісник Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника. Серія хімія. - Івано-Франківськ: Гостинець, 2008. - Випуск VI. - С. 56-64.
16. Вплив природи наповнювачів і високочастотного електромагнітного поля на реологічні властивості електропровідних полімеркомпозиційних покриттів / [Кальба Є. М., Савчук П. П., Гарматюк Р. Т., Андрієвський В. В.] // Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства імені Петра Василенка. Випуск 75. - Харків, 2008. - С. 540-547.
17. Савчук П. П. Трибологічні властивості модифікованих базальтонаповнених композитів на основі епоксидних смол / П. П. Савчук, А. Г. Косторнов // Проблеми трибології. - 2008. - № 3. (49) - С. 11-14.
18. Савчук П. П. Властивості епоксидних композиційних матеріалів триботехнічного призначення / П. П. Савчук, А. Г. Косторнов // Проблеми тертя та зношування: Науково-технічний збірник. - 2008. - Вип. 49. - Т. 2. - С. 52-60.
19. Спосіб отримання електретних структур на основі епоксидних композиційних матеріалів / [Савчук П. П., Кальба Є. М., Андрієвський В. В., Гарматюк Р. Т.] // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 21. - Луцьк, 2007. - С. 252-257.
20. Савчук П. П. Особливості впливу процесів модифікації на триботехнічні характеристики епоксидних композиційних матеріалів / П. П. Савчук, А. Г. Косторнов // Проблеми тертя та зношування: Науково-технічний збірник. - К.: НАУ. - Вип. 48. - С. 135-148.
21. Вплив зовнішніх фізичних полів на властивості захисних покриттів / [Савчук П. П., Голотенко С. М., Кальба Є. М., Гарматюк Р. Т.] // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 20 (2). - Луцьк, 2007. - С. 163-167.
22. Савчук П. П. Вплив природи кремнійорганічного модифікатора і умов тверднення на властивості епоксидних композитів / П. П. Савчук, О. А. Отченашенко, О. І. Гулай // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 20. - Луцьк, 2007. - С. 429-431.
23. Савчук П. П. Особливості формування та властивості епоксикремнійорганічних композитних покриттів / П. П. Савчук, А. Г. Косторнов, В. П. Кашицький // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 20. - Луцьк, 2007. - С. 424-428.
24. Кашицький В. П. Особливості обробки епоксикомпозитних композицій на стадії формування у фізичних полях / В. П. Кашицький, П. П. Савчук // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 19. - Луцьк, 2007. - С. 150-155.
25. Савчук П. П. Властивості епоксикремнійорганічних композитів армованих базальтовими волокнами / П. П. Савчук, О. А. Отченашенко // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 18. - Луцьк: ЛДТУ, 2006. - С. 340-348.
26. Усійчук Ю. Ю. Властивості епоксикомпозитів будівельного призначення наповнених портландцементом марки М500 / Ю. Ю. Усійчук, П. П. Савчук, Ф. М. Крисак // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 16. - Луцьк, 2005. - С. 256-258.
27. Савчук П. П. Дослідження впливу фізичних полів на функціональні характеристики епоксикомпозитів / П. П. Савчук, Ю. Ю. Усійчук // Збірник наукових статей. - Луцьк: ЛДТУ, 2004. - С. 142-145.
28. Савчук П. П. Реологічні властивості епоксикомпозитів триботехнічного призначення / П. П. Савчук, О. В. Заболотний // Реологія, структура, властивості порошкових та композиційних матеріалів : Зб. наукових праць / відп. ред. В. В. Божидарнік. - Луцьк, 2004. - С. 139-144.
29. Кальба Є. М. Вплив тугоплавких наповнювачів і режиму формування на релаксаційні процеси в епоксидних композиціях / Є. М. Кальба, С. М. Голотенко, П. П. Савчук // Структурна релаксація у твердих тілах : збірник наукових праць / відп. ред. О. В. Мозговий. - Вінниця, 2003. - С. 223-224.
30. Gordiejew O. F. Polepszenie niezawodnosci maszyn technologicznych z prowadnicami pokrytymi kompozytem epoksydowym / O. F. Gordiejew, P. P. Sawczuk // Technologia i automatyzacja montazu. - 2003. - №1. - С. 9-10.
31. Букетов А. В. Ефективність використання епоксикомпозитних покриттів / А. В. Букетов, П. П. Савчук, Т. Є. Божко // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 10. - Луцьк, 2002. - С. 17-21.
32. Савчук П. П. Методи підвищення триботехнічних характеристик епоксикомпозитів / П. П. Савчук, В. П. Кашицький, Є. М. Кальба // Трибофатика : пр. 4-го Міжнародного симпозіуму з трибофатики, 23-27 вересня 2002 р. / Відп. ред. В. Т. Трощенко. - Тернопіль, 2002. - Т.2. - С. 777-779 (Зараховано як фахове видання. Постанова Президії ВАКу від 15.01.03 №1-05/01).
33. Оптимізація складу та дослідження впливу різнофункціональних наповнювачів на зносостійкість епоксикомпозиту / [Савчук П. П., Рудь В. Д., Кашицький В. П., Мельник О. Д.] // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 9. - Луцьк, 2001. - С. 244-249.
34. Двухслойное эпоксиполимерное покрытие для цанговых механизмов зажима / [Кузнецов Ю. Н., Кальба Е. М., Савчук П. П., Редько Р. Г.] // Материалы, технологии, инструменты. - 2001. - Т. 6, № 4. - С. 37-40.
35. Савчук П. П. Порівняльна оцінка триботехнічних властивостей епоксиполімерів і фторопласту / П. П. Савчук, В. П. Кашицький, В. Г. Габрусєв // Вісник Тернопільського державного технічного університету. - Т. 6, № 3. - Тернопіль, 2001. - С. 13-17.
36. Розробка складу та дослідження триботехнічних характеристик полімеркомпозитів на основі епоксидної смоли / [Кальба Є. М., Савчук П. П., Мельник О. Д., Кашицький В. П.] // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: міжвузівський збірник. Випуск 6. - Луцьк, 2000. - С. 87-93.
37. Пат. 45630 Україна, МПК6 C08L 63/00. Полімерна композиція / Савчук П. П., Отченашенко О.А., Кальба Є.М.; заявник і патентовласник Луцький державний технічний ун-т. - № u200714545 ; заявл. 24.12.07 ; опубл. 25.11.09, Бюл. № 22.
38. Пат. 44102 Україна, МПК9 С04B 38/02, C08L 63/00. Полімерна композиція для теплоізоляційного матеріалу / Савчук П. П., Косторнов А. Г., Чувашов Ю. М., Дідук І. І., Ященко О. М.; заявник і патентовласник Луцький національний технічний ун-т. - № u200813236 ; заявл. 17.11.08 ; опубл. 25.09.09, Бюл. № 18.
39. Пат. 39201 Україна, МПК9 С08K3/00, C09D163/00, C23C14/00. Спосіб одержання багатошарового епоксидного композиційного покриття / Савчук П. П., Косторнов А. Г., Кашицький В. П., Букетов А. В., Тунік І. Г.; заявник і патентовласник Луцький національний технічний ун-т. - № u200811525 ; заявл. 23.09.08 ; опубл. 10.02.09, Бюл. № 3.
40. Пат. 38797 Україна, МПК6 С08L3/00. Полімерна композиція для захисних покрить / Савчук П. П., Савчук Л. А.; заявник і патентовласник Луцький державний технічний ун-т. - № u200800115 ; заявл. 02.01.08 ; опубл. 26.01.09, Бюл. № 2.
41. Пат. 34752 Україна, МПК6 С08К3/00, С09D163/00, C23C14/00. Спосіб одержання двошарового епоксидного композиційного покриття / Савчук П. П., Косторнов А. Г., Кашицький В. П. ; заявник і патентовласник Луцький державний технічний ун-т. - № u200802352 ; заявл. 25.02.08 ; опубл. 26.08.08, Бюл. № 16.
42. Пат. 31129 Україна, МПК6 С08L63/00. Епоксидне в'яжуче / Савчук П. П., Отченашенко О. А. ; заявник і патентовласник Луцький державний технічний ун-т. - № u 2007 13622 ; заявл. 06.12.07; опубл. 25.03.08, Бюл. № 6.
43. Пат. 29452 Україна, МПК6 С08К3/00, F16C33/00. Епоксикомпозитне покриття / Савчук П. П., Косторнов А. Г., Кашицький В. П. ; заявник і патентовласник Луцький державний технічний ун-т. - № u 2007 10948 ; заявл. 03.10.07; опубл. 10.01.08, Бюл. № 1.
44. Пат. 72410 А Україна, МПК6 С08К3/00, F16C 33/00. Антифрикційний полімеркомпозиційний матеріал / Савчук П. П., Кашицький В. П.; заявник і патентовласник Луцький державний технічний ун-т. - № 20031212973 ; заявл. 30.12.03 ; опубл. 15.02.05, Бюл. № 2.
45. Косторнов А. Г. Принципы создания эпоксидных композиционных материалов с управляемыми свойствами / А. Г. Косторнов, П. П. Савчук // HighMatTech : матеріали міжнародної конференції, 19 - 23 жовтня 2009 р. - К., 2009. - С. 287.
46. Савчук П. П. Шляхи підвищення функціональних характеристик епоксидних композиційних матеріалів / П. П. Савчук, М. Д. Мельничук, В. П. Кашицький // Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях: материалы 9-й ежегодной международной конференции и выставки, 9-13 февраля 2009 г. - Киев: УИЦ „Наука. Техника. Технология”. - С. 342-343.
47. Косторнов А. Г. Закономерности создания эпоксидных композиционных материалов с управляемыми свойствами / А. Г. Косторнов, П. П. Савчук // Материалы и покрытия в экстремальных условиях: исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий : материалы V-й международной конференции, 22-26 сентября 2008 г. - К., 2008. - С. 28.
48. Савчук П. П. Створення багатошарових епоксикомпозитних покрить для роботи в екстремальних умовах / П. П. Савчук, М. Д. Мельничук, В. П. Кашицький // Композиционные материалы в промышленности : материалы 28-й ежегодной международной конференции и выставки, 26-28 мая 2008 г. - К., 2008. - С. 342.
49. Савчук П. П. Методы регулирования структуры и свойств многокомпонентных эпоксидных композиционных материалов / П. П. Савчук // Новые материалы и технологии: порошковая металлургия, композиционные материалы, защитные покрытия, сварка : материалы VIII-й международной научно-технической конференции, 27-28 мая 2008 г. - Минск, 2008. - С. 101-102.
50. Савчук П. П. Закономірності тертя та зношування модифікованих епоксидних композитів / П. П. Савчук // Эффективность реализации научного, ресурсного и промышленного потенциала в современных условиях : материалы 8-й ежегодной международной конференции и выставки, 11-15 февраля 2008 г. - К. - С. 188.
51. Косторнов А. Г. Трибологические свойства эпоксикремний-органических композитов / А. Г. Косторнов, П. П. Савчук // HighMatTech : матеріали міжнародної конференції, 12 - 16 жовтня 2007 р. - К., 2007. - С. 368.
52. Савчук П. П. Епоксикремнійорганічні композити: особливості одержання та властивості / П. П. Савчук, О. А. Отченашенко, О. І. Гулай // Поступ у нафтогазопереробній та нафтохімічній промисловості : матеріали IV-ї науково-технічної конференції, 11-14 вересня 2007 р. - Львів, 2007. - С. 105-106.
53. Савчук П. П. Поліволокнисті епоксикомпозити: особливості одержання та властивості / П. П. Савчук, О. А. Отченашенко // Композиционные материалы в промышленности : материалы 26-й ежегодной международной конференции и выставки, 29 мая - 2 июня 2006 г. - К., 2006. - С. 350-351.
54. Савчук П. П. Технологічні основи формування термостійких епоксикомпозитних покриттів триботехнічного призначення / П. П. Савчук, В. П. Кашицький // Композиционные материалы в промышленности : материалы 24-й ежегодной международной конференции и выставки, 31 мая - 4 июня 2004 г. - К., 2004. - С. 202.
55. Савчук П. П. Оптимізація процесу зношування епоксикомпозитів методом математичного планування / П. П. Савчук // Зносостійкість і надійність вузлів тертя машин : матеріали міжнародної науково-технічної конференції, 17-19 жовтня 2001 р. - Хмельницький, 2001. - С. 36-37.
56. Матеріалознавчі методи підвищення триботехнічних характеристик епоксикомпозитних покриттів / [Гордєєв О. Ф., Кальба Є. М., Редько Р. Г., Савчук П. П.] // Инженерия поверхности и реновация изделий : материалы международной научно-технической конференции, 29-31 мая 2001 г. - К., 2001. - С. 52-54.
АНОТАЦІЯ
Савчук П. П. Наукові і технологічні основи створення та керованого функціонування епоксидних композитів з різним ступенем наповнення. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.02.01 - матеріалознавство. - Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, Київ, 2010.
Класифіковано ЕКМ-системи на низько-, середньо- та високонаповнені, для кожної із груп показані домінуючі ознаки впливу, що відображаються на їх функціональних властивостях. Шляхом виділення структурних й функціональних складових ЕКМ та зв'язків між ними запропоновано моделі побудови полімерних систем з різним ступенем дисперсного наповнення. Узагальнено принципи створення та керованого функціонування ЕКМ-систем, а також методи їх контролю та діагностики властивостей.
Розроблені основні варіанти управління процесами структуризації епоксидних композитів. Введенням у полімерну матрицю модифікаторів, а в полімерматричну мультинаповнену систему інгредієнтів, що виконують армувальну функцію, отримані матеріали із стабільними фізико-механічними характеристики в діапазоні низького, середнього та високого наповнення, а застосуванням високодисперсних добавок - досягнуті відповідні експлуатаційні характеристики на завершальному етапі їх створення.
Проаналізовано методи регулювання триботехнічних характеристик ЕКМ варіюванням інгредієнтів системи (якісна та кількісна складові).
Здійснено дослідно-промислову перевірку та впровадження розроблених матеріалів з різним ступенем наповнення, різного функційного призначення.
Ключові слова: епоксидна матриця, зв'язуюче, епоксидний композиційний матеріал, покриття, структура, структурованість, модифікація, ультрафіолетова та ультразвукова обробки, ступінь наповнення, зносостійкість.
АННОТАЦИЯ
Савчук П. П. Научные и технологические основы создания и управляемого функционирования эпоксидных композитов с различной степенью наполнения. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.02.01 - материаловедение. - Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, Киев, 2010.
Решена важная научно-техническая проблема - разработаны научно- технологические основы формирования эпоксидных композиционных материалов с различной степенью наполнения, а также сформулированы и обобщены принципы их управляемого функционирования.
Классифицированы ЭКМ-системи на низко-, средне- и высоконаполненные, для каждой из групп выделены доминирующие признаки влияния, которые отображаются на их функциональных свойствах. Путем выделения структурных и функциональных составляющих ЭКМ и связей между ними предложены модели построения полимерных систем с различной степенью дисперсного наполнения. Предложены новые методы контроля и диагностики структурных параметров и свойств ЭКМ-систем. Разработаны основные варианты управления процессами структуризации эпоксидных композитов путем регулирования структуры с использованием различного качественного и количественного состава модификаторов и наполнителей, а также применения физического модифицирования. Введением в полимерную матрицу модификаторов, а в полимерматричную систему ингредиентов, которые выполняют армирующую функцию (порошок оксида меди, измельченные углеродное и базальтовое волокна, базальтовая чешуя и др.) получены материалы со стабильными физико-механическими характеристиками в диапазоне низкого, среднего и высокого наполнения, а применением функциональных добавок (высокодисперсный карбид титана, графит и фторопласт) - достигнуты соответствующие эксплуатационные характеристики на завершающем этапе их создания. Методами математического планирования эксперимента показаны пути оптимизации состава, технологии и свойств мультифазных, мало-, средне-, и высоконаполненных ЭКМ-систем.
Проанализированы методы регулирования триботехнических характеристик ЭКМ путем варьирования ингредиентов системы (качественная и количественная составляющие). Установлено, что разработаные ЭКМ-системы работоспособны в условиях сухого трения при значении критерия Рv 3 МПа Ч м/с. Показано, что активное тепловое влияние при структуризации эпоксикремнийорганических систем в зоне максимально допустимых для эпоксидной компоненты температур вызывает эффект “адаптации” к прилагаемой нагрузке и обеспечивает стабильность заданных характеристик при фрикционном взаимодействии.
На основе проведенных исследований созданы и защищены патентами новые ЭКМ-системы с различной степенью наполнения и разного функционального назначения, которые по своим эксплуатационным характеристикам в большинстве преобладают отечественные аналоги. Осуществлены опытно-промышленная проверка и внедрение разработаных материалов в промышленности.
Ключевые слова: эпоксидная матрица, связующее, эпоксидный композиционный материал, покрытие, структура, структурированность, модификация, ультрафиолетовая и ультразвуковая обработки, степень наполнения, износостойкость.
ANNOTATION
Savchuk P. P. Scientific and technological bases of creation and guided functioning of epoxy composites with different filling degree. - Manuscript.
Thesis for a doctor's degree by speciality 05.02.01 - Materials Science. - Frantsevich Institute for Problems of Materials Science NASU, Kyiv, 2010.
ECM-systems are classified into low-, media- and highly filled; dominant influential features that are reflected on their functional properties are distinguished. By means of separation structural and functional ECM components and their links the models of polymer systems construction with different degree of dispersed filling are offered . Principles of creation and guided functioning of ECM-systems as well as the methods of their control and diagnostic properties are generalized.
The main variants of control for the processes of epoxy composites structurization are worked out. By means of adding modifiers into polymer matrix and introducing ingredients that perform function of reinforcing into multifilled system the materials with stable physical and mechanical characteristics with the low, media and high filling degree are obtained; and the correspondent working characteristics are achieved on the final stage of their creation by means of application functional additives (highly disperse titanium carbide, graphite and fluoroplastic).
Methods of tribotechnical ECM characteristics regulation are analysed by modifying ingredients of the system (qualitative and qualitative components).
Research-industrial control and introducing into industry the developed materials with different degree of filling and different functional purposes is made.
Key words: epoxy matrix, linking, epoxy composite material, covering, structure, cross-linking, мodification, ultraviolet and ultrasonic treatment, degree of filling, durability.
Підписано до друку 01.09.2010 р.
Формат 6090 1/16. Папір офсетний.
Умовн. друк. аркушів 2,5
Тираж 150 прим. Замовл. №797
Друк РВВ ЛНТУ. 43018, м. Луцьк, Львівська, 75
Свідоцтво Держкомінформу України ДК № 351 від 05.03.2001 р.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основні принципи підвищення зносостійкості порошкових матеріалів на основі заліза. Вплив параметрів гарячого штампування на структуру і властивості отримуваних пористих заготовок. Технологія отримання композитів на основі системи карбід титану-сталь.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 27.10.2013Умови служби шамотних вогнетривів для футеровки вагранок і вимоги, які пред'являються до якості виробів. Взаємозв'язок властивостей вогнетривів з параметрами технології їх виготовлення. Оптимальні технологічні параметри виготовлення шамотних вогнетривів.
курсовая работа [849,6 K], добавлен 04.02.2010Структура технологічного процесу механічної обробки заготовки. Техніко-економічна оцінка технологічних процесів. Термічна і хіміко-термічна обробка заготовок і деталей. Технології одержання зварних з'єднань. Технологічні процеси паяння, клепання, клеєння.
реферат [2,2 M], добавлен 15.12.2010Службове призначення станин енергетичних та інших машин і агрегатів і рам: основні параметри, конструкції та технічні вимоги. Виливні та зварені станини: матеріали та заготовки. Типові технологічні маршрути обробки станин різних типів та розмірів.
реферат [330,4 K], добавлен 11.08.2011Сутність електроерозійних методів обробки металу, її різновиди; фізичні процеси, що відбуваються при обробці. Відмінні риси та основні, технологічні особливості і достоїнства електрохімічних методів. Технологічні процеси лазерної обробки матеріалів.
контрольная работа [2,0 M], добавлен 15.09.2010Принцип роботи пульту числового програмного керування. Текст керуючої програми для заданих умов обробки деталі. Частота обертання шпинделя верстата. Цикли поперечної обробки та обробки дуги проти годинникової стрілки. Цикл глибокого свердління.
лабораторная работа [62,6 K], добавлен 09.05.2011Керування точністю процесу обробки заготовок за вихідними даними. Керування пружними переміщеннями елементів технологічної системи для усунення систематичних та змінних систематичних похибок, які викликають похибки геометричної форми заготовок.
контрольная работа [365,7 K], добавлен 08.06.2011Суть, призначення і методи обробки заготовок поверхневим пластичним деформуванням. Види деревношаруватих пластиків. Вихідні матеріали та способи їх виробництва. Свердлильні верстати і інструмент. Технічні характеристики вертикально-свердлильних верстатів.
контрольная работа [354,4 K], добавлен 04.02.2011Розробка системи автоматичного керування буферного насоса. В якості електроприводу використовується частотно-керованого асинхронний короткозамкнений двигун. Керування здійснює перетворювач частоти Altivar 61. Розрахунок економічних затрат проекту.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 13.06.2012Моделювання, структуроутворення зон зливання спокійної сталі. Температура розливки з більшим та меншим перегріванням. Характеристика процесів і взаємозв'язок параметрів кристалізації. Лабораторна установка для моделювання процесу безперервної розливки.
лабораторная работа [754,8 K], добавлен 27.03.2011Дослідження технологічності заготовки, яка залежить від поєднання форм і розмірів з механічними властивостями матеріалу, що впливають на її оброблюваність. Аналіз основних способів виробництва заготовок: лиття, обробки під тиском, зварювання та спікання.
реферат [30,1 K], добавлен 18.07.2011Маршрутна схема поетапної механічної обробки поверхонь деталі. Розрахункові уточнення та послідовність обробки і технологічні допуски, використання типових планів обробки поверхонь. Технологічний процес за принципом концентрації та точність обробки.
практическая работа [200,2 K], добавлен 17.07.2011Процес лезової обробки та рівень його працездатності. Оцінка якості функціонування процесу. Місце і причини несправностей. Вихідні дані для прогнозування технологічного стану процесу, аналізу ступеня досконалості конструкції та технології виробництва.
реферат [4,2 M], добавлен 02.05.2011Технологічна схема виробництва паперу і картону. Характеристика основних волокнистих напівфабрикатів. Проклеювання, наповнення, фарбування паперової маси та їхній вплив на властивості паперу. Папір для високого способу друку і його друкарські властивості.
курсовая работа [620,5 K], добавлен 14.12.2014Класифікація техніки по різним параметрам. Життєвий цикл виробу (системи). Системи забезпечення процесу створення об'єктів. Експлуатація складних об'єктів з автоматизованими системами діагностування. Способи обслуговування й ремонту складної техніки.
курсовая работа [53,9 K], добавлен 28.03.2011Літературний огляд властивостей та технології отримання монокристалів германія. Властивості монокристалів, їх кристалографічна структура, фізико-хімічні, електрофізичні та оптичні властивості. Технологічні умови вирощування германію, його застосування.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 03.05.2015Функціональні особливості, призначення та технологічні вимоги до приводів подач. Вибір та обґрунтування двигуна, комплектного електропривода. Розрахунок індуктивності реакторів. Розрахунок параметрів об’єкта керування для аналізу динамічних властивостей.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.06.2010Створення сучасної системи управління якістю продукції для кабельної техніки. Одночасний контроль значної кількості параметрів. Взаємна залежність параметрів, що контролюються. Технологічний дрейф величини параметра викликаний спрацюванням інструменту.
курсовая работа [329,3 K], добавлен 05.05.2009Субмікрокристалічні та нанокристалічні матеріали на основі Fe і Cu. Методи підвищення міцності, отримання субмікро і нанокристлічних матеріалів. Вплив технологічних параметрів вакуумного осадження на формування структур конденсатів. Вимір мікротвердості.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 20.06.2011Сутність термічної обробки металів, головні параметри цих процесів. Класифікація видів термічної обробки. Температурний режим перетворення та розпаду аустеніту. Призначення та види обробки сталі. Особливості способів охолодження і гартування виробів.
реферат [2,3 M], добавлен 21.10.2013
