1036 УДК 678.073:661.481
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ И СТРУКТУРЫ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПТФЭ И НАНОРАЗМЕРНОГО ПОРОШКА «ТАРКОСИЛ»,
ОБРАБОТАННЫХ УЛЬТРАЗВУКОМ Слепцова Елена Алексеевна
Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова, г. Якутск, Россия Учебно-научно-технологическая лаборатория "Технологии полимерных нанокомпозитов"
Научные руководители – Слепцова С.А., Гладкина Н.П.
Аннотация. Исследованы эксплуатационные свойства композитов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), модифицированных наноразмерным порошком
«Таркосил» различной концентрации, обработанных ультразвуком (УЗ). Показано, что физико-механические и триботехнические свойства композитов существенно зависят от соотношения нанонаполнителей.
Abstract. The performance properties of composites based on polytetrafluoroethylene (PTFE) modified with nano-sized “Tarkosil” powder of various concentrations, treated with ultrasound, have been investigated. It is shown that the physicomechanical and tribotechnical properties of composites substantially depend on the ratio of nanofillers.
Ключевые слова: политетрафторэтилен, полимерный композит, наноразмерный порошок, диоксид кремния
Keywords: polytetrafluoroethylene, polymer composite, nano-sized powder, silicon dioxide.
Среди полимерных материалов, используемых в сложных условиях эксплуатации, рекордной морозостойкостью отличается ПТФЭ, который также обладает уникальной химической инертностью и наиболее низким и стабильным значением коэффициента трения, что делает его перспективным материалом. Однако применение ненаполненного ПТФЭ имеет ряд отрицательных качеств, таких как низкая износостойкость и высокая деформируемость даже при приложении относительно невысоких нагрузок в условиях низких температур. Для устранения недостатков ПТФЭ широко применяют различные наполнители, которые по- разному влияют на их рабочие характеристики и структуру, в зависимости от их типа, формы и размера частиц и процентного содержания.
Целью работы является изучение влияния ультразвукового модифицирования на свойства и структуру композитов на основе ПТФЭ и наноразмерного порошка
«Таркосил».
Объекты и методы исследований. Для изготовления композиций выбраны ПТФЭ марки ПН 90, со средними размерами частиц порошка 50-500 мкм, а в качестве наполнителя - наноразмерный порошок «Таркосил» со средними размерами частиц 23 нм.
Образцы для использования изготавливали по стандартной методике с включением ультразвукового модифицирования, которое проводилось в УЗ диспергаторе ИЛ100-6/3 (объемная мощность УЗ 3000 Вт) в течение 5 мин.
Физико-механические свойства композитов определяли на универсальной испытательной машине «Autograph AGS-J Shimadzu» (Япония). Триботехнические свойства определяли на высокотемпературном универсальном трибометре «CETR UMT – 3» (США) по схеме трения «палец-диск», под нагрузкой 160 Н, со скоростью скольжения 0,2 м/с в
1
1037
5 . - - Varian 7000 FT-RT
.
«JEOL JSM-7800F» ( ).
. -
,
, . ,
, 0,7 . % « »
1,38 .
.
1 - -
, , ε, % I,
/ f
10%, 25%,
403 17,8 270 14 23 99,07 0,21
0,25 . % 454 16,02 135 15,63 25,97 1,82 0,22
0,5 . % 468 16,02 154 15,67 24,82 7,97 0,26
0,7 . % 556 14,24 146 15,70 25,47 16,28 0,24
1,0 . % 441 14,24 134 16,78 24,99 11,08 0,24
1,5 . % 351 13,35 132 16,93 26,51 4,52 0,24
2,0 . % 494 12,46 137 12,35 26,42 5,65 0,23
: – ; ε – ; –
; – ; I – ; f –
;
0,25 .% , .
- , .
1. - ( ), 5 . ( )
. 1 ,
(1200 1133 -1) (600-700 -1) [1].
( . 1 ) ,
- . , 5 . 2998-3465 -1
,
. : ~1650 ~1430 -
1, [2].
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
2
1038
2. 0,25%, 0,5%, 1,0% 2,0%
, , 10000
« , »
0,5 .%. , « »
, .
.
0,25 . % « »,
54 .
1. a a , . a a e e oe e o a e x oe e .
a e oe o o o / . – .: - o « », 1965. –210 .
2. , . . -, -
/ . . , . . . – .: , 1971. – 264 .
544.18
-
2- « -6 060600»,
. . .
– . .
. ,
[1]. ,
[2], . [3].
: (I)
; (II) ; (III) ( )
, C60; (IV)
( ); (V)
, .
: . ,
[4-5]. , ( ) 6-
Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
3
