1.2 Композиции на основе полиарилата

Широкое применение в машино- и приборостроении находят антифрикционные самосмазывающиеся материалы на основе полиарилатов для изготовления деталей подшипников скольжения и качения, предназначенных для работы в глубоком вакууме без смазки. Полиарилаты марок Ф-1, Ф-2, Д-3, Д-4, РДВ-101 в чистом виде имеют коэффициент трения (0,35-0,40) и относительно невысокую износостойкость. В целях улучшения триботехнических характеристик и повышения теплостойкости в полиарилат добавляют фосфор, дисульфид молибдена, медь, серебро.

Например, композиционнный материал делан-524 на основе полиарилата ДВ-101 с добавкой 15% (массовая доля) дисульфида молибдена обладает самой высокой теплостойкостью среди полимерных материалов, перерабатываемых литьем под давлением. Чистый полиарилат марки ДВ имеет нестабильные триботехнические характеристики из-за адгезионной составляющей силы трения в результате наличия гидроксильных групп и макромолекул. Введение полиэтилена, для которого характерны слабые адгезионные связи, обеспечивает получение материала с более высокими триботехническими характеристиками. Известны также антифрикционные самосмазывающиеся материалы на основе полиарилата марки ДВ с наполнением полиамидом марки ПА66.

Глава 2. Материалы, методы обработки и методики исследований

2.1. Исследуемые материалы

В работе выполнены исследования влияния взрывной обработки и последующего спекания на структуру и свойства полиарилата и композиций на его основе.

В качестве исследуемых материалов применялись полиарилаты марок ДВ и Ф-1 в виде белого мелкодисперного порошка. В качестве наполнителя выбраны порошки меди (Cu), вольфрама (W), алюминия (Al).

Физико-механические свойства изучаемых материалов приведены в табл.1.

Полиарилат (ДВ, Ф-1)- белый порошок с плотностью 220 кг/м3. Температура плавления 320°С. Горючее вещество с температурой воспламенения 425°С, температурой самовоспламенения 565°С и температурой тления 435°С.

Медь – порошок меди марки ПМ-2 имеет насыпную плотность 1,8-2,0 Мг/м³ с дендритной формой частиц и размером 10-12мкм. Плотность монолитного материала составляет 8,96 Мг/м³. Медь обладает высокой электро- и теплопроводностью (401 Вт/(м·K)) и вводится в полиарилат для повышения прочностных свойств и теплопроводности последнего.

Алюминий – порошок алюминия марки АД1 имеет насыпную плотность 750 кг/ м³ с сферической формой частиц. Плотность монолитного материала 2710 кг/ м³. Алюминий обладает высокой электропроводимостью, теплопроводностью, коррозионной стойкостью. Вводится для повышения эксплуатационных свойств.

Вольфрам – мелкодисперсионный порошок с плотностью 19,3 г/см3. Характеризуется тугоплавкостью, высокой плотностью и твердостью. Добывается из рудных концентратов. Применяется для изготовления компактного металла, используется при производстве ламп накаливания, электродов, или применяется как легирующая добавка жаростойких сплавов или основа твердых спеченных сплавов. Вводится для повышения твердости.

Железо – ультрадисперсный порошок с насыпной плотностью 0,71*10^-3кг/м³. Обладает сильными магнитными свойствами (ферромагнетик), хорошей тепло- и электропроводностью. Вводится для повышения твердости.

Таблица 1 – Свойства применяемых материалов

Наименование показателей	Полиарилат		Cu		Al		W
	ДВ	Ф-1
Плотность, Мг/м3	0,22			1,8-2,0
Прочность при растяжении, МПа
Предел текучести при сжатии, МПа
Прочность при изгибе, МПа
Твердость по Бриннелю, МПа
Модуль упругости, ГПа
Ударная вязкость, кДж/м2
Коэффициент трения
Температура стеклования, 0С
Температура разложения, 0С
Температура плавления, 0С
Температура наибольшей скорости кристаллизации, 0С
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м ˚С)

* Напряжение при 10%-ной деформации сжатии

Для удаления влаги, приводящей к резкому ухудшению прочностных характеристик, перед взрывной обработкой производилась сушка полиарилатов при температуре 100-120 °С (для ДВ) и 150-160 °С (для Ф-1). С целью уменьшения вероятности деструкции материалов в процессе ВП порошок композиций на основе полиарилатов перед ударным нагружением подвергался подпрессовке давлением от 0,1 до 40 Н.

С целью повышения плотности и достижения необходимого уровня физико-механических свойств, образцы, спрессованными взрывом, были подвергнуты термической обработке при температуре нагрева 260 °С для ДВ и его композитов и 320 °С для Ф-1 и его композитов.