- •Введение
- •1 Литературный обзор по теме «особенности морфологии и энергетического состояния наночастиц для модифицирования полимерных материалов»
- •Наночастицы
- •(Белые) и меди (розовые)
- •1.2 Методы получения нрч
- •Золь-гель методом
- •Изолированных нрч
- •1.3 Исследования структуры наночастиц различного состава, строения и технологии получения
- •И укладка второго слоя шаров в плотнейшей упаковке (справа)
- •1.4 Вывод по литературному обзору
- •2 Патентный поиск
- •2.1 Проведение патентного поиска
- •Способ получения углеродного наноматериала
- •Способ получения углеродного наноматериала
- •Способ получение углеродного наноматериала
- •Способ получения наноразмерных частиц карбида титана
- •Способ получения наночастиц
- •Способ выделения наноалмазов детонационного синтеза с повышенной коллоидной устойчивостью
- •2.2 Вывод по патентному поиску
- •3 Методики исследования наномодификаторов и композиционных материалов
- •3.1 Рентгеноструктурный анализ
- •Излучения на атомных плоскостях монокристалла
- •Рефлексом r
- •3.2 Метод термостимулированных токов
- •Электроники правления (слева).
- •3.3 Показатель текучести расплава
- •3.4 Определение прочности при разрыве композиционных материалов
- •3.5 Определение триботехнических характеристик образцов
- •3.6. Метод решётчатых надрезов
- •4 Экспериментальная часть
- •4.1 Объекты исследования
- •4.2 Определение зарядового состояния шунгита методом термостимулированных токов
- •4.3 Исследование показателей текучести расплава
- •4.4 Результаты физико-механических испытаний
- •4.5 Результаты триботехнических характеристик образцов
- •От количества оборотов для па-6
- •От количества оборотов для па-11
- •4.6 Результаты проверки на адгезию
- •4.7 Вывод по экспериментальной части
- •5 Расчет экономической эффективности
- •6 Охрана труда и техника безопасности. Экологические аспекты
- •6.1 Охрана труда и техника безопасности при работе с полимерными материалами
- •5.2 Экологические аспекты
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а Патентный поиск по теме исследований
4.5 Результаты триботехнических характеристик образцов
Испытания проводились на приборе микротрибометр FT2. Схема испытаний: три индентора по неподвижному диску. Нагрузка – 30 H. Скорость вращения 120 об/мин. Количество оборотов – 150. В качестве образцов для испытаний использовались металлические диски диаметром
58 мм. Покрытия на диски наносили электростатическим методом.
1 - ПА-6; 2 - ПА-6 + 0,05 % шунгит + 200 оС; 3 - ПА-6 + 0,1 % шунгит + 400 оС
Рисунок 4.7 – Зависимость показателя коэффициента трения
От количества оборотов для па-6
1 - ПА-11; 2 - ПА-11 + 0,05 % шунгит + 100 оС; 3 - ПА-11 + 0,1 % шунгит + 100 оС
Рисунок 4.8 – Зависимость показателя коэффициента трения
От количества оборотов для па-11
Таблица 6 – Триботехнические характеристики ПА-11 и композиций на его основе
Материал |
Коэффициент трения |
Износ, J·10-3, мм |
ПА-11 |
0,1375 |
27,0 |
ПА-11 + 0,05 % шунгит + 100 оС |
0,0787 |
21,6 |
ПА-11 + 0,1 % шунгит + 100 оС |
0,1038 |
25,8 |
Таблица 7 - Триботехнические характеристики ПА-6 и композиций на его основе
Материал |
Коэф. трения |
Износ, J·10-3, мм |
ПА-6 |
0,1364 |
29,3 |
ПА-6 + 0,05 % шунгит + 200 оС |
0,1538 |
27,6 |
ПА-6 + 0,1 % шунгит + 400 оС |
0,1704 |
29,9 |
Рисунок 4.9 – Зависимость износостойкости композиций на основе ПА-6 (слева) и ПА-11 (справа) от содержания модификатора типа шунгит
Рисунок 4.10 - Сравнительная характеристика по износостойкости
Анализируя полученные результаты испытания, выяснили, что введение в ПА-6 и ПА-11 геомодификатора типа шунгит приводит к улучшению триботехнических характеристик композитов. Так же установили, что наиболее оптимальные характеристики имеют композиты, содержащие по 0,05 мас. % шунгита.
4.6 Результаты проверки на адгезию
У всех образцов края надрезов полностью гладкие (рисунок 4.11, 4.12), нет признаков отслаивания ни в одном квадрате решётки, соответствует 1 баллу, согласно рисунку 3.6.
Рисунок 4.11 – Надрезы на покрытиях ПА-11, ПА-11 + 0.05 % шунгит
+ 100 оС,
ПА-11 + 0.1 % шунгит + 100 оС
(слева направо)
Рисунок 4.12 – Надрезы на покрытиях ПА-6, ПА-6 + 0.1 % шунгит + 400 оС,
ПА-6 + 0.05 % шунгит + 200 оС (слева направо)
4.7 Вывод по экспериментальной части
В результате проведенного испытания методом термостимулированных токов из ТСТ-спектров видно, что в термообработанном шунгите происходит увеличение тока деполяризации по сравнению с исходным образцом, это свидетельствует о повышении зарядового состояния шунгита после термообработки. Самый высокий показатель тока деполяризации наблюдается у образцов, термообработанных при температуре 600 ºС и 800 ºС.
Проведя исследование показателей текучести расплава, сделали вывод, что добавки шунгита в ПА-6 значительно увеличивают показатель текучести, что свидетельствует о возможных изменениях физико-механических и триботехнических характеристик. При добавлении шунгита в ПА-11 наблюдались незначительные изменения показателя текучести.
Анализируя результаты физико-механических и триботехнических испытаний можно сделать вывод, что композиции на основе ПА-6 и ПА-11 с содержанием геомодификатора типа шунгит 0,05 % мас. обладают высокой прочностью и низким износом по сравнению с исходными ПА-6 и ПА-11.
