Ползуновский вестник (Dec 2021)
ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ НАПОЛНИТЕЛЯ НА ТВЕРДОСТЬ И ИЗНОС ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНО-ДИАНОВОГО СВЯЗУЮЩЕГО
Abstract
Защита поверхностей металлических изделий от износа представляет процесс адгезионного взаимодействия «металл – покрытие». Используемые покрытия металлических поверхностей, разнообразны, большую часть изготавливают на основе полимерных композиционных материалов. Авторами был проведен анализ дисперсно-наполненных композиционных материалов на основе эпоксидно-диановой смолы ЭД-22 с аминным отвердителем ПЭПА. В качестве наполнителей были использованы следующие порошки: минеральный порошок, оксид алюминия, кварцевый песок, графит, волластонит, стекловолокно и прочие. Использование изделий и оборудования (например, шнеков экструдера) в сельхозиндустрии подразумевает износ рабочих, трущихся поверхностей. Ввиду того, что испытания на износ материала требует значительного времени, в первую очередь было проведено исследование образцов на твердость (чем выше твердость, тем меньше истираемость). Основываясь на физико-механических процессах на границе раздела «матрица – наполнитель», существует подтверждение о наличии межфазного слоя, который представляет собой недеформируемое тело. При исследовании композитов на твердость (по методу Бринелля) была поставлена задача: проанализировать не только наполнители, но и их объемную долю в матрице. В ходе анализа полученных зависимостей показателей твердости установлена зависимость показателя прочности от объемной доли дисперсного наполнителя. Это вызвано тем, что наполнитель упрочняет матрицу, а степень упрочнения зависит от формы его частиц, их количества и распределения. Исключением являются некоторые наполнители с высокой гигроскопичностью и низкой адгезией к матрице. В результате отбора проб, с учетом адгезионного взаимодействия наполнителя и матрицы, проведено исследование на износ. Методика проведения испытаний состоит в проведении натурных испытаний. Длительность испытаний составила 90 часов. Ссылаясь на работы авторов, занимающихся вопросами снижения износа поверхностей металлов, проведен анализ экспериментальных данных, в результате чего выведено корреляционное уравнение, позволяющее теоретически рассчитать конечный результат износа (истираемости) композита. По результатам исследования даны рекомендации по использованию корреляционной зависимости. Статья обобщает полученный опыт и требует дальнейшего изучения.
