ВЛИЯНИЕ СЕРПЕНТИНА И ШПИНЕЛИ МАГНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙ-СТВА ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА
В работе исследовали влияние гибридного наполнения (механоактивированного слоистого силиката – серпентина и наноразмерной синтетической шпинели магния) на физико-механические, триботехнические свойства и структуру политетрафторэтилена (ПТФЭ). Были определены деформационно-прочностные характеристики...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
2023-10-01
|
| Series: | Ползуновский вестник |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/589 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1832557843419496448 |
|---|---|
| author | Юлия Валерьевна Капитонова Прасковья Николаевна Тарасова Надежда Николаевна Лазарева Айталина Алексеевна Охлопкова Алексей Геннадьевич Туисов Раиса Васильевна Борисова |
| author_facet | Юлия Валерьевна Капитонова Прасковья Николаевна Тарасова Надежда Николаевна Лазарева Айталина Алексеевна Охлопкова Алексей Геннадьевич Туисов Раиса Васильевна Борисова |
| author_sort | Юлия Валерьевна Капитонова |
| collection | DOAJ |
| description | В работе исследовали влияние гибридного наполнения (механоактивированного слоистого силиката – серпентина и наноразмерной синтетической шпинели магния) на физико-механические, триботехнические свойства и структуру политетрафторэтилена (ПТФЭ). Были определены деформационно-прочностные характеристики полимерных композитов (прочность при растяжении, относительное удлинение, модуль упругости) и триботехнические параметры (скорость массового изнашивания, коэффициент трения). Установлено, что физико-механические показатели композитов зависят от концентрации гибридного наполнителя. Показано, что оптимальной концентрацией гибридного наполнителя, приводящей к максимальному повышению износостойкости композита, при сохранении деформационно-прочностных показателей является малое наполнение: содержание серпентина (до 2 мас.%) и шпинели магния (до 0,5 мас.%). При этом зарегистрировано повышение относительного удлинения при разрыве до 23 % и сохранение значения прочности при растяжении и модуля упругости на уровне исходного полимера. Коэффициент трения составляет при этом ~0,24, скорость массового изнашивания снижается в 1100 раз относительно исходного полимера. Для объяснения подобного изменения свойств композита проведены исследования надмолекулярной структуры полимерных композиционных материалов в объеме материала и поверхностях трения методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Установлено, что ламелярная надмолекулярная структура ПТФЭ трансформируется в сферолитную при добавлении серпентина, размеры которых уменьшаются при дополнительном введении наноразмерной шпинели магния. При исследовании морфологии поверхностей трения композитов установлено, что частицы наполнителя локализуются на поверхности трения в процессе изнашивания с формированием вторичной структуры, локализующей сдвиговые деформации и предохраняющей материал от разрушения. |
| format | Article |
| id | doaj-art-94c64381d4f94c249f8701e0b47e37ff |
| institution | Kabale University |
| issn | 2072-8921 |
| language | English |
| publishDate | 2023-10-01 |
| publisher | Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова |
| record_format | Article |
| series | Ползуновский вестник |
| spelling | doaj-art-94c64381d4f94c249f8701e0b47e37ff2025-02-03T01:56:31ZengАлтайский государственный технический университет им. И.И. ПолзуноваПолзуновский вестник2072-89212023-10-013185–190185–19010.25712/ASTU.2072-8921.2023.03.025589ВЛИЯНИЕ СЕРПЕНТИНА И ШПИНЕЛИ МАГНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙ-СТВА ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНАЮлия Валерьевна Капитонова0https://orcid.org/0000-0002-0530-0227Прасковья Николаевна Тарасова1https://orcid.org/0000-0001-8382-9735Надежда Николаевна Лазарева2https://orcid.org/0000-0001-5090-0793Айталина Алексеевна Охлопкова3https://orcid.org/0000-0003-0691-7066Алексей Геннадьевич Туисов4https://orcid.org/0000-0002-6819-1937Раиса Васильевна Борисова5https://orcid.org/0000-0003-3715-9747Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваСеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваСеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваСеверо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваФедеральный исследовательский центр «Якутский научный центр СО РАН»Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваВ работе исследовали влияние гибридного наполнения (механоактивированного слоистого силиката – серпентина и наноразмерной синтетической шпинели магния) на физико-механические, триботехнические свойства и структуру политетрафторэтилена (ПТФЭ). Были определены деформационно-прочностные характеристики полимерных композитов (прочность при растяжении, относительное удлинение, модуль упругости) и триботехнические параметры (скорость массового изнашивания, коэффициент трения). Установлено, что физико-механические показатели композитов зависят от концентрации гибридного наполнителя. Показано, что оптимальной концентрацией гибридного наполнителя, приводящей к максимальному повышению износостойкости композита, при сохранении деформационно-прочностных показателей является малое наполнение: содержание серпентина (до 2 мас.%) и шпинели магния (до 0,5 мас.%). При этом зарегистрировано повышение относительного удлинения при разрыве до 23 % и сохранение значения прочности при растяжении и модуля упругости на уровне исходного полимера. Коэффициент трения составляет при этом ~0,24, скорость массового изнашивания снижается в 1100 раз относительно исходного полимера. Для объяснения подобного изменения свойств композита проведены исследования надмолекулярной структуры полимерных композиционных материалов в объеме материала и поверхностях трения методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Установлено, что ламелярная надмолекулярная структура ПТФЭ трансформируется в сферолитную при добавлении серпентина, размеры которых уменьшаются при дополнительном введении наноразмерной шпинели магния. При исследовании морфологии поверхностей трения композитов установлено, что частицы наполнителя локализуются на поверхности трения в процессе изнашивания с формированием вторичной структуры, локализующей сдвиговые деформации и предохраняющей материал от разрушения.https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/589политетрафторэтилен, слоистые силикаты, серпентин, шпинель магния, износостойкие полимерные композиционные материалы. |
| spellingShingle | Юлия Валерьевна Капитонова Прасковья Николаевна Тарасова Надежда Николаевна Лазарева Айталина Алексеевна Охлопкова Алексей Геннадьевич Туисов Раиса Васильевна Борисова ВЛИЯНИЕ СЕРПЕНТИНА И ШПИНЕЛИ МАГНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙ-СТВА ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА Ползуновский вестник политетрафторэтилен, слоистые силикаты, серпентин, шпинель магния, износостойкие полимерные композиционные материалы. |
| title | ВЛИЯНИЕ СЕРПЕНТИНА И ШПИНЕЛИ МАГНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙ-СТВА ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА |
| title_full | ВЛИЯНИЕ СЕРПЕНТИНА И ШПИНЕЛИ МАГНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙ-СТВА ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА |
| title_fullStr | ВЛИЯНИЕ СЕРПЕНТИНА И ШПИНЕЛИ МАГНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙ-СТВА ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА |
| title_full_unstemmed | ВЛИЯНИЕ СЕРПЕНТИНА И ШПИНЕЛИ МАГНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙ-СТВА ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА |
| title_short | ВЛИЯНИЕ СЕРПЕНТИНА И ШПИНЕЛИ МАГНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙ-СТВА ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА |
| title_sort | влияние серпентина и шпинели магния на физико механические и триботехнические свой ства политетрафторэтилена |
| topic | политетрафторэтилен, слоистые силикаты, серпентин, шпинель магния, износостойкие полимерные композиционные материалы. |
| url | https://ojs.altstu.ru/index.php/PolzVest/article/view/589 |
| work_keys_str_mv | AT ûliâvalerʹevnakapitonova vliânieserpentinaišpinelimagniânafizikomehaničeskieitribotehničeskiesvojstvapolitetraftorétilena AT praskovʹânikolaevnatarasova vliânieserpentinaišpinelimagniânafizikomehaničeskieitribotehničeskiesvojstvapolitetraftorétilena AT nadeždanikolaevnalazareva vliânieserpentinaišpinelimagniânafizikomehaničeskieitribotehničeskiesvojstvapolitetraftorétilena AT ajtalinaalekseevnaohlopkova vliânieserpentinaišpinelimagniânafizikomehaničeskieitribotehničeskiesvojstvapolitetraftorétilena AT aleksejgennadʹevičtuisov vliânieserpentinaišpinelimagniânafizikomehaničeskieitribotehničeskiesvojstvapolitetraftorétilena AT raisavasilʹevnaborisova vliânieserpentinaišpinelimagniânafizikomehaničeskieitribotehničeskiesvojstvapolitetraftorétilena |