|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Влияние базальтового волокна на свойства и структуру композитов на основе политетрафторэтиленастатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
- Авторы: Ушканов А.А., Слепцова С.А., Охлопкова А.А., Лазарева Н.Н., Хохлов А.В., Горохова С.В., Аммосова А.П.
- Журнал: Композиты и наноструктуры
- Том: 14
- Номер: 2
- Год издания: 2022
- Издательство: Акционерное общество "Композитбук"
- Местоположение издательства: Москва
- Первая страница: 117
- Последняя страница: 129
- DOI: 10.36236/1999-7590-2022-14-2-117-129
- Аннотация: This paper presents the results of physical-mechanical, tribological and structural studies of composites based on polytetrafluoroethylene (PTFE) filled with crushed basalt fiber (BF). It has been established that the introduction of BF activated in a planetary mill with an average diameter of 9 μm and a length of 50 to 150 μm in an amount of 1-5% by weight in PTFE leads to a significant increase in the wear resistance of the material by more than 1700, while maintaining or increasing the deformation-strength characteristics compared to with unfilled polymer. The method of scanning electron microscopy shows the transformation of the supramolecular structure of PTFE from lamellar to spherulitic upon the addition of activated BF in the bulk of the material and friction surfaces. It is shown that in the process of wear of PCM, the BV is localized on the friction surfaces, which is associated with selective wear of a less durable matrix. As a result, not only an oriented structure is formed, but also a discrete surface, where the BF are load-bearing elements, which sharply reduces the actual contact area. The intensification of tribo-oxidative reactions on the friction surfaces of composites stimulated by activated BF (BFA) and the formation of secondary structures localizing shear deformations and protecting the material from wear have been recorded by IR spectroscopy.***Keywords: polytetrafluoroethylene, basalt fiber, composite, structure, wear resistance, friction surface, scanning electron microscopyВ данной работе приведены результаты физико-механических, триботехнических и структурных исследований композитов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), наполненного измельчённым базальтовым волокном (БВ). Установлено, что введение активированного в планетарной мельнице БВ со средним диаметром 9 мкм и длиной от 50 до 150 мкм в количестве 1-5% массы в ПТФЭ приводит к существенному повышению износостойкости материала - более чем в 1700 раз при сохранении или росту деформационно-прочностных характеристик по сравнению с ненаполненным полимером. Методом сканирующей электронной микроскопии показана трансформация надмолекулярной структуры ПТФЭ от ламеллярной до гетерофазной при добавлении активированного БВ в объёме материала и поверхностях трения. Показано, что в процессе изнашивания ПКМ происходит локализация БВ на поверхностях трения, что связано с избирательным износом менее прочной матрицы. В результате формируется не только ориентированная структура, но и дискретная поверхность, где БВ являются элементами, воспринимающими нагрузку, что резко снижает площадь фактического контакта. Методом ИК-спектроскопии зарегистрирована интенсификация трибоокислительных реакций на поверхности трения композитов, стимулированная активированным БВ (БВА), и формирование вторичных структур, локализующих сдвиговые деформации и предохраняющих материал от изнашивания.***Ключевые слова: политетрафторэтилен, базальтовое волокно, композит, структура, износостойкость, поверхность трения, сканирующая электронная микроскопия
- Добавил в систему: Хохлов Андрей Владимирович
Прикрепленные файлы
| № | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
|---|