Polymeric composites (PC) of tribological applications with a high level of physical, mechanical and thermal properties based on aromatic polyamide and silica gel have been developed. Regularities have been obtained that describe the effect of the filler content in PC on the friction coefficient, temperature on the friction surface and the intensity of linear wear rate of the studied PC-steel friction pair. It was found that the optimal silica gel content in the polymer matrix is 10 wt %. The morphology of the steel surface of friction after friction interaction with PC based on aromatic polyamide and silica gel was studied. The formation of an antifriction film on the steel surface of friction was discovered, which contributes to a decrease in the friction coefficient, temperature on the friction surface, and the linear wear intensity of the studied PC. The influence of the load and sliding speed on the main tribotechnical characteristics of the PC-steel friction pair has been studied. Mathematical laws were derived that describe the influence of the main external factors (load and sliding speed) on the friction coefficient and intensity of linear wear rate of the studied friction pair. Physical, mechanical and thermal investigations of the developed PC were carried out and it was found that the introduction of 10 wt % silica gel contributes to their 5–10 % increase.
Antifrictional polymer composites (PC) based on aromatic polyamide and carbon black were developed. Tribological and physico-mechanical properties of these materials were studied. Influence of concentration and brand of fillers on tribological properties of developed PC was established.
Correspondent Author's Address: amber_udhtu@i.ua Сучасний розвиток промисловості неможливий без упровадження енергоощадних технологій, що базуються на використанні відновлювальних природних джерел енергії. У передових країнах усе бі-льшого поширення набувають вітрові, гідро-та сонячні електростанції, теплові генератори, сонячні колектори та ін. Одним із таких пристроїв є системи перетворення сонячної енергії на теплову. Вони достатньо дорогі та не мають необхідного рівня надійності й довговічності. Тому актуальним завдан-ням є зменшення їх собівартості та підвищення надійності та довговічності в роботі. Це завдання ви-конується за рахунок заміни матеріалів конструкційного й триботехнічного призначення основних елементів таких систем на розроблені полімерні композиційні матеріали (ПКМ). Як полімерна мат-риця для їх створення був вибраний полікарбонат. Для покращання технологічності при перероблен-ні на виріб його модифікували кремнійорганічним каучуком. Це привело до зменшення в'язкості роз-плаву та розширило інтервал температур перероблення. З метою покращання триботехнічних влас-тивостей отримані ПКМ наповнювали графітом, що привело до значного зменшення коефіцієнта тер-тя та інтенсивності лінійного зношування розроблених матеріалів порівняно з вихідним полімером. У результаті проведення роботи були отримані ПКМ із високим рівнем технологічності при перероб-ленні на виріб, триботехнічних та фізико-механічних властивостей, деталі з яких можна рекоменду-вати до впровадження в системи перетворення сонячної енергії на теплову, що дозволить зменшити собівартість і підвищити надійність та довговічність енергоощадного обладнання.Ключові слова: енергоощадне обладнання, надійність та довговічність, полімерна матриця, напов-нювач, модифікатор, полімерні композиційні матеріали, технологічність, триботехнічні та фізико-механічні властивості. ВСТУПНа сучасному етапі розвитку промисловості ефек-тивність використання енергетичних ресурсів та пе-рехід на енергозбережні технології виходять на пер-ший план. У розвинених країнах усе більшого поши-рення набувають вітрові, гідро-та сонячні електрос-танції, теплові генератори, сонячні колектори тощо. Більшість із цих пристроїв використовують для оде-ржання енергії відновлювальних джерел, що є до-сить актуальним на тлі проблем, пов'язаних з обме-женою кількістю класичних енергетичних ресурсів Землі.Одними з таких пристроїв є системи для перетво-рення сонячної енергії на теплову, які використову-ють для підігрівання води, опалення та інших побу-тових потреб. Ці системи складаються із сонячного колектора, теплообмінників, накопичувальних ємно-стей, циркуляційних насосів і трубної розводки. Ос-новним елементом таких систем є сонячні колектори, завдяки яким відбувається перетворення сонячної енергії на теплову. Їх виготовляють із композитних матеріалів на основі металів та їх сплавів, але вони мають ряд істотних недоліків: високу собівартість вихідних компонентів, складність у виготовленні, низьку корозійну стійкість. Одним із найважливі-ших елементів цих систем є циркуляційні насоси, за...
Experimental and theoretical studies in the field of development and modernization of gas-filled polymeric materials were analyzed. The foamed material structure was shown to be dependent on the nature and concentration of porogens. The choice of phenylone as a polymer matrix and magnesium carbonate as a gasifier was substantiated to develop heatproof foamed polymer compositions with increased strength properties. Thermal gravimetric analysis of the substances formed at the temperatures of phenylone transitions to the state of viscous flow with emission of gaseous products was performed. According to experimental results, magnesium carbonate (MgCO 3) was chosen as a porogen that is decomposed during heating with the formation of carbon dioxide and magnesium oxide. The most intense gas production process proceeded at 590 K during 15-20 min. The high values of melt viscosity of aromatic polyamide phenylone considerably blocked pore formation in the bulk of a polymer. In order to decrease the viscosity of the melt composition, it was doped with 2-3 wt.% of oligodimethylsiloxane. The results of thermomechanical study revealed that magnesium oxide, which was formed when magnesium carbonate was decomposed, have a thermostabilizing effect on the polymer, which resulted in an increase in the glass transition temperature of phenylone. It was shown that the main characteristics of the developed materials (density, thermal conductivity, and specific heat capacity) were strongly affected by porogen concentration. The study of the surface morphology of the samples exhibited a highly dispersed structure in the polymer volume with pore size close to 100-300 m. Comparative analysis of foamed phenylone and commercial foamed plastics revealed that the maximal operational temperature was about 653 K for the materials developed in this work, whereas this parameter was close to 423 K for known foamed plastics. The developed material can be recommended to use for heat insulation in aircraft and aerospace industries.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.