ВПЛИВ НАНОКРИСТАЛІЧНОГО СПЛАВУ Fe71,1Nb3Cu1Si18,6B6,3 НА ПОКАЗНИК АБРАЗИВНОГО СТИРАННЯ ПОЛІЕФІРЕФІРКЕТОНУ ТА НАДВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛІЕТИЛЕНУ
DOI:
https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(111).21339Ключові слова:
поліефірефіркетон, надвисокомолекулярний поліетилен, показник абразивного стирання, нанокристалічний магнітний сплав Fe71,1Nb3Cu1Si18,6B6,3Анотація
У роботі досліджено вплив вмісту нанокристалічного магнітного сплаву (ат.%) складу Fe71,1Nb3Cu1Si18,6B6,3 (класу Finemet) на показник абразивного стирання поліефірефіркетону та надвисокомолекулярного поліетилену. Випробування проводили в умовах дії жорскозакріплених часток абразиву з використанням машини HECKERT, додатково визначали твердість і параметри шорсткості поверхні. Встановлено, що введення даного сплаву у кількості 5–35 мас.% призводить до зростання зносостійкості поліефірефіркетону у 2,9 рази та надвисокомолекулярного поліетилену у 2 рази. Підвищення зносостійкості досліджених металополімерних композиційних матеріалів можна пояснити тим, що дрібні (40 – 100 мкм) тверді частки сплаву Fe71,1Nb3Cu1Si18,6B6,3 (мікротвердість близько 15 000 МПа) перешкоджають розвитку процесів мікрорізання та мікропластичної деформації, зменшуючи глибину борозен проорювання, що підтверджується зменшенням параметра шорсткості поверхні поліефірефіркетону у 2,9 рази та надвисокомолекулярного поліетилену у 2,5 рази. Збільшення наповнювача до 30 мас.% для поліефірефіркетону та до 35 мас.% для надвисокомолекулярного поліетилену призводить до його агломерації, зростання пористості та зниження триботехнічних характеристик матеріалу. Розроблені металополімерні композиційні матеріали можуть бути рекомендовані для виготовлення робочих органів та допоміжних вузлів обладнання сучасної техніки, що працюють в агресивних умовах, зокрема під впливом абразивного середовища.
Посилання
Gupka А., Yarema І., Hevko І., Leshchuk R., Kobelnyk V., Buhovets V., Pyndus Т. Research on thermoplastics under impact-abrasive wear. Problems of Tribology. 2025. Vol. 30, No 1/115. P. 74-84. https://doi.org/10.31891/2079-1372-2025-115-1-74-84
Borak K.V. Effect of plant remains on abrasive wear rate of the tilling machine movable operating parts. Problems of Tribology. 2020. Vol. 25, No 1/95. P. 57-62. https://doi.org/10.31891/2079-1372-2020-95-1-57-62
Bashev V.F., Tomin S.V., Kalinina T.V., Kushnerov O.I., Bondar N.P. Effect of binary Al–Ni alloy on the abrasive wear rate of ultra-high molecular weight polyethylene. Functional Materials. 2024. Vol. 31, No 4. P. 557–560. doi:http://dx.doi.org/10.15407/fm31.02.557
Wang L., Gao S., Wang J., Wang W., Zhang L., Tian M. Surface modification of UHMWPE fibers by ozone treatment and UV grafting for adhesion improvement. The Journal of Adhesion. 2018. Vol. 94. P. 30–45. https://doi.org/10.1080/00218464.2016.1229603
Guo B., Wang L., Yin P., Li B., Li P. Ultra-high molecular weight polyethylene fiber-reinforced thermoplastic corn starch composite. Materials Science. 2017. Vol.33. P. 564–577. https://doi.org/10.1177/0892705715604682
Karuppiah K.S., Bruck A.L., Sundararajan S., Wang J., Lin Z., Xu Z.-H., Li X. Friction and wear behavior of ultra-high molecular weight polyethylene as a function of polymer crystallinity. Acta Biomaterialia. 2008. Vol. 4, No 5. P. 1401–1410. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2008.02.022
Kobets А.S. Application of polymer composites in the agricultural industry. Monograph. Dnipro: Zhurfond, 2022. 356 p. https://dspace.dsau.dp.ua/handle/123456789/7031
Tomina A.-M., Yeromenko O. Dependence of abrasive wear resistance of ultra-high molecular weight polyethylene on the content of mineral fillers with needle-like structure. Functional Materials. 2023. Vol. 30, No 3. P. 403–406. https://doi.org/10.15407/fm30.03.403
Marchuk R.M., Mnatsakanov R.G. Analysis of polymer composite materials for sliding bearings. Problems of Friction and Wear. 2023. Vol.98, No 1. P. 55–62. DOI: 10.18372/0370-2197.1(98).17359
Konchits A., Yeriomina Ye., Tomina A.-M., Lysenko O., Krasnovyd S., Morozov O. Advanced Polymer Composites for Use on Earth and in Space Nanotechnology in Space. Nanotechnology in Space: part of a monograph. Jenny Stanford Publishing ISBN 978-981-4877-54-1 (Hardcover), 978-1-003-13191-5 (eBook), 2021. P. 71–119. https://www.taylorfrancis.com/chapters/edit/10.1201/9781003131915-3/advanced-polymer-composites-use-earth-space-konchits-andrey-yeriomina-yekaterina-tomina-ann-mariia-lysenko-oleksandr-krasnovyd-serhii-morozov-olexander
Yeriomina Ye.A., Lysenko O.B., Nosenko V.K., Yarovyi Ya.E. Study of the influence of quick-hardened alloy on the properties of metal polymers. Journal Of Physics And Electronics. 2021. Vol. 29, No.1. P. 41–44. https://doi.org/10.15421/332105
Khymko M.S., Khymko A.M., Mnatsakanov R.G., Klipachenko V.V., Makarenko R.O. Wear resistance of polymer composite materials for joint bearings. Problems of Friction and Wear. 2024. Vol.103, No 2. P. 29–42.
Stukhliak P.D., Buketov A.V., Redko O.I. Dependence of hydro-abrasive wear resistance of epoxy composites on the nature and content of a two-component filler. Materials Science. 2017. Vol. 53, No 1. P. 62–66. DOI 10.1007/s11003-017-0044-4
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Науковий журнал дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.
Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
Авторські права
Автори, які публікують свої роботи в журналі "Проблеми тертя та зношування":
-
зберігають за собою авторські права на свої публікації;
-
надають журналу право на перше опублікування статті;
-
погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;
-
мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.
