E-catalog        

Библиогр.: 18 назв.

Ограниченный доступ

Исследовано влияние размера углеродных волокон на механические и трибологические характеристики углекомпозитов на двух различных по физико-химической природе термопластичных матрицах (полифениленсульфид (ПФС), сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)). Показано, что формирующаяся при горячем прессовании надмолекулярная структура определяет распределение в матрице углеродных волокон различного размера, что влияет на уровень трибологических характеристик. Композиты конструкционного/триботехнического назначения на основе высокопрочной ПФС-матрицы могут быть сформированы при высокой степени наполнения (40 вес. %) молотыми углеродными волокнами длиной 70 мкм (износостойкость повышается в 5 раз, коэффициент трения снижается в 1.7 раза). Повышение износостойкости при этом реализуется за счет формирования из продуктов износа третьего тела, снижающего коэффициент трения. Наполнение ПФС-матрицы углеродными нановолокнами (УНВ) реализует модификацию структуры полимерной матрицы по механизму дисперсного упрочнения и не сопровождается повышением трибологических свойств. Введение в ПФС рубленных углеродных волокон (РУВ) длиной единицы миллиметров реализует эффективное упрочнение, что одновременно значительно ухудшает трибологические свойства. Создание композитов конструкционно-триботехнического назначения на основе матрицы СВМПЭ при степенях наполнения углеродным волокном 10 вес. % достигается за счет равномерного распределения РУВ (длиной единицы мм) в полимерной матрице и одновременном наполнении УНВ. В матрице СВМПЭ со сферолитной надмолекулярной структурой наиболее эффективными наполнителями с позиции повышения износостойкости являются углеродные нановолокна, выполняющие в трибоконтакте роль твердосмазочной среды (износостойкость повышается в 2.7 раза, коэффициент трения уменьшается вдвое). Рубленные углеродные волокна (2-3 мм) выполняют армирующую роль и в отличие от коротких углеродных волокон (десятки-сотни мкм) не повышают коэффициент трения и не обусловливают интенсивное микроабразивное изнашивание стального контртела. Обсуждается роль межфазной адгезии, твердости и химической активности полимеров, а также надмолекулярной структуры в формировании трибомеханических характеристик углекомпозитов на термопластичных матрицах различной физико-химической природы и причины выявленных закономерностей.