ТРИБОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ С МАТРИЦЕЙ ИЗ ПОЛИГЕТЕРОАРИЛЕНА ПМ-ДАДФЭ И НАПОЛНИТЕЛЯМИ ИЗ НАНОЧАСТИЦ ДИХАЛЬКОГЕНИДОВ ВОЛЬФРАМА ПРИ ТРЕНИИ СКОЛЬЖЕНИЯ В СРЕДЕ ЖИДКОГО СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА

В общем случае перспективным материалом для матриц являются термопластичные полимеры, в том числе полиимиды (полигетероарилены), которые должны удовлетворять двум условиям: форпо-лимеры полиимида должны быть растворимы, для обеспечения равномерного распределения наполнителя в объеме создаваемой матрицы; конечное связующее должно обладать способностью к течению или образованию расплава при температурах, превышающих температуру размягчения полимера. Наиболее эффективным методом придания полиимидам нужных термопластичных свойств является их получение на основе макромолекул, имеющих линейное строение с содержанием в цепи шарнирных развязок. В данной работе использован полиимид ПМ-ДАДФЭ, который деструктирует, практически не размягчаясь, и воз-можность формирования композиций и соответствующих полиимидых покрытий обусловлена перера-батываемостью форполимера ПМ-ДАДФЭ из раствора. Целью настоящей работы являлись синтез и оценка триботехнических свойств композиционных покрытий с матрицей из полиимида ПМ-ДАДФЭ и наполнителями из наночастиц дихалькогенидов вольфрама WSe₂ и WS₂ в различных концентрациях при трении в среде смазочного масла. В качестве полимерного связующего, исходя из анализа литературных данных, был выбран линейный полиимид с шарнирными развязками ПМ-ДАДФЭ. В результате проведённых исследований получен массив экспериментальных данных, подтвержда-ющих эффективность используемого базового полигетероариленного покрытия «ПМ-ДАДФЭ» без напол-нителей: в жестких условиях испытаний момент трения у покрытия меньше, чем у подложки на 83%, ширина лунки износа у базового покрытия на 30% меньше, чем у подложки. Разработанные покрытия с наночастицами дисульфида вольфрама относятся к антифрикционным, при этом их использование возможно в легко нагруженных узлах трения.

твердосмазочные материалы, полиимиды, композиционные покрытия, дихалькоге-ниды, наночастицы, трение со смазочным материалом, износ, триботехнические характеристики, solid lubricant materials, polyimides, composite coatings, dichalcogenides, nanoparticles, friction with lubricants, wear, tribological properties, solid lubricant materials, polyimides, composite coatings, dichalcogenides, nanoparticles, friction with lubricants, wear, tribological properties

1. Химическая энциклопедия / редкол. И.Л. Кнунянц [и др.]. - М.: Советская энциклопедия, 1988. - Т. 1. - 623 с.

2. Справочник химика / редкол.: Б.П. Никольский [и др.]. -2-е изд., испр. - М.-Л.: Химия, 1966. - Т. 1. - 1072 с.

3. Справочник химика / редкол.: Б.П. Никольский [и др.]. - 3-е изд., испр. - Л.: Химия, 1971. - Т. 2. - 1168 с.

4. Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. - М.: Мир, 1972. - Т. 2. - 871 с.

5. Марченко Е.А., Лобова Т.А. Использование диселенидов тугоплавких металлов для обеспечения стабильности работы узлов трения // Вестник научно-технического развития. - 2009. - № 5(21). - С.16-21.

6. Лобова Т.А., Марченко Е.А. Самосмазывающиеся покрытия для узлов трения космических аппаратов // Вестник машиностроения. - 2004. - №11. - С.35-38.

7. Новые смазочные композиции с добавками порошков молибдена и вольфрама / Т.А. Лобова, М.В. Лобанов, И.П. Чулков, О.А. Саяпин // Вестник машиностроения. - 2004. - №7. - С.40-44.

8. Технологии конструкционных на-ноструктурных материалов и покрытий / П.А. Витязь, А.Ф. Ильющенко, М.Л. Хей-фец, C.А. Чижик, К.А. Солнцев, А.Г. Кол-маков, М.И. Алымов, С.М. Баринов; под общ. ред. П.А. Витязя и К.А. Солнцева.- Минск: Беларус. навука, 2011. -283с.

9. Колмаков А.Г., Баринов С.М., Алымов М.И. Основы технологий и применение наноматериалов. - М.: ФИЗ-МАТЛИТ, 2013. - 208 с.

10. Полиимиды - класс термостойких полимеров / М.И. Бессонов, М. М. Котон, В. В. Кудрявцев, Л. А. Лайус. - Л.: Наука, 1983. - 328 с.

11. St. Clair A.K., St. Clair T.L. // SAMPE Quart. - 1981. - October. - P. 20.

12. Bell V.L., Stump B.L., Gager H. // J. Polym. Sci., Polym. Chem. Ed. - 1975. - V. 14. - P. 2275.

13. Sroog C.E. // Prog. Polym. Sci. - 1991. - V. 16. - P. 561.

14. Светличный В.М., Кудрявцев В.В. Полиимиды и проблема создания современных конструкционных композиционных материалов // Высокомолекулярные соединения. - 2003. - Т.45. - №6. - С. 47 - 51.

15. Исследование модернизированных конструкционных смазочных материалов, содержащих мелкодисперсные частицы модификаторов трения / А.Д. Бреки, С.Г. Чулкин, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, М.Ю. Максимов; Санкт-Петербургский государственный политехнический университет // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Сер.: Машиностроение. - 2010. - 2-2(100). - С. 92 - 97.

16. Определение основных трибологических характеристик жидких смазочных композиций, содержащих мелкодисперсные частицы дихалькогенидов вольфрама / О.В. Толочко, А.Д. Бреки, Е.С. Васильева, М.Ю. Максимов // Вопросы материаловедения. - 2011. - №1(65). - С.143-149.

17. Vasilyeva E. S., Tolochko O. V., Kim B.-K., Lee D.-W., Kim D. Synthesis of Tungsten Disulphide Nanoparticles by Chemical Vapor Condensation Method // Microelectronic Journal. - 2009. - Vol.40, № 4-5. - Pp. 687-691.

18. Исследование нагрузочной способности смазочных композиций с наночастицами WS2 и WSe2 для железнодорожных втулок / А.Д. Бреки, Е.С. Васильева, М.Ю. Максимов, С.Г. Чулкин // Вопросы материаловедения. - 2012. - №2(70). - С.109-149.

19. Жидкие смазочные композиционные материалы, содержащие высокодисперсные наполнители, для подшипниковых узлов управляемых систем / А.Д. Бре-ки, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. - 144с.

20. Триботехнические свойства жидких смазочных композиционных материалов, содержащих полученные методом газофазного синтеза высокодисперсные дисульфид и диселенид вольфрама / А.Д. Бре-ки, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, Н.Н. Сергеев, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков - Тула: Изд-во ТулГУ, 2014. - 152 с.

21. Синтез кристаллизацией сплавов композиционных материалов с наноструктурными добавками / Л.К. Болотова, И.Е. Калашников, Л.И. Кобелева, А.Г. Колмаков, В.В. Ковалевский, П.А. Витязь, В.Т. Сенють, М.Л. Хейфец // Порошковая металлургия: сб. науч. трудов: (Рецензируемое периодическое издание из перечня ВАК Беларуси). - Минск: Беларуская навука, 2014. - Вып. 37. - С.56-58.

22. Химическая энциклопедия / под ред. И. Л. Кнунянца - М.: Советская энциклопедия.1988. - 623 с.

23. Борщенко В.П., Махиянов Г.Ф. Пиромеллитовый диангидрид, получение и применение. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1974. - 120 c.

24. Якушкин М. И., Котов В. И. Справочник нефтехимика / под ред. С. К. Огородникова. - Л., 1978. - Т. 2. - С. 295-297.

25. Гордон А., Форд Р. Спутник химика / пер. с англ. Е. Л. Розенберга, С. И. Коппель. - М.: Мир, 1976. - 544 с.

26. Dean J.A. Lange's handbook of chemistry. - 1999. - С. 1.278.

27. Гайле А.А., Залищевский Г.Д. "N-метилпирролидон". - СПб.: Химиздат, 2005. - 704 с.

28. Энциклопедия полимеров. - Т. 1-2. - М., 1972. - С. 74.

29. Методы испытаний на трение и износ / Л.И. Куксенова, В.Г. Лаптева, А.Г. Колмаков, Л.М. Рыбакова. - М.: Интермет Инжиниринг, 2001. - 152 с.

30. Оценка триботехнических свойств композиционных покрытий на основе полигетероарилена «ПМ-ДАДФЭ» с наполнителем из наночастиц дисульфида вольфрама при трении в среде смазочного масла / А.Д. Бреки, Ю.А. Фадин, А.Л. Диденко, В.В. Кудрявцев, Е.С. Васильева, О.В. Толочко, А.Е. Гвоздев, Д.А. Провоторов, Н.Е. Стариков, А.Н. Сергеев, Д.В. Малий // Известия Юго-Западного государственного университа. - 2015. - № 6 (63). - С. 54-60.