Влияние модулированного ультразвука на формирование структуры, механических и триботехнических свойств композита на основе политетрафторэтилена и многостенных углеродных нанотрубок - Негров, Дмитрий Анатольевич; Путинцев, Виталий Юрьевич; Шилько, Сергей Викторович; Князев, Егор Владимирович; Глотов, Алексей Игоревич; Вебер, Денис Александрович (ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК. Серия «Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение», 2025)
В работе проведено комплексное исследование структуры, механических и триботехнических свойств полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена (фторопласт-4), наполненного многостенными углеродными нанотрубками. Проведены испытания механических и трибологических свойств и исследована надмолекулярная структура. Установлены закономерности изменения комплекса функциональных характеристик полимерных композиционных материалов в зависимости от концентрации наполнителя и режима технологического процесса изготовления. Предложен и реализован метод холодного прессования с ультразвуковым воздействием при его низкочастотной амплитудной модуляции. Метод обеспечивает интенсификацию деагрегации частиц наполнителя, повышение однородности их распределения и усиление межфазного взаимодействия. Это приводит к более эффективной передаче контактной нагрузки между компонентами полимерного композиционного материала и повышению долговечности трибосопряжения в результате снижения абразивного износа. В частности, применение ультразвукового прессования изучаемого полимерного композиционного материала при содержании 1,5 масс. % нанотрубок обеспечивает повышение предела прочности при растяжении на 10 %, модуля упругости — на 16 % и снижение скорости массового износа на — 15 % по сравнению с традиционной технологией прессования. Полученные результаты свидетельствуют о корреляции параметров режима прессования, структуры и механико-трибологических свойств, что позволяет получить антифрикционные композиты с повышенной прочностью и износостойкостью. Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, проект № FSGF-2024-0003.