Цель - разработка технологических принципов, способов формирования и исследование процесса высокоскоростного электроконтактного спекания при получении гибридных металлополимерных антифрикционных покрытий на основе наноструктурированных дисперсных систем с повышенными эксплуатационными характеристиками.
Задачи:
- разработать технологические принципы формирования гибридных металлополимерных антифрикционных покрытий на основе наноструктурированных дисперсных систем высокоскоростным электроконтактным спеканием;
- изучить особенности формирования гибридных металлополимерных антифрикционных покрытий на основе наноструктурированных дисперсных систем высокоскоростным электроконтактным спеканием;
- установить механизмы структурообразования и контактного взаимодействия дисперсных компонентов на наноструктурном уровне, а также взаимодействия конструкционных элементов композитов при электроконтактном спекании.
Разработка новых высокоэффективных технологий получения гибридных наноструктурированных функциональных композитов и покрытий на их основе, способных самоадаптироваться к условиям эксплуатационного воздействия и обеспечивать повышенную надежность и долговечность машин и механизмов, представляет научный и практический интерес как с точки зрения технологий машиностроения, так и с точки зрения современного материаловедения. Одним из перспективных подходов решения данной проблемы является разработка новых технологических принципов и способов высокоскоростного электроконтактного спекания при получении гибридных металлополимерных антифрикционных покрытий на основе наноструктурированных дисперсных систем, в частности, с использованием углеродных нанотрубок и луковичных наноструктур углерода.
Изготовлены экспериментальные образцы наноструктурированных металлополимерных покрытий и проведены их микроструктурные исследования. Разработаны расчетные схемы и адаптивные модели мезофрагментов зон контактного взаимодействия наноструктурированных дисперсных систем, позволяющие исследовать напряженно-деформированное и тепловое состояния композиционных металлополимерных износостойких покрытий в процессе формирования высокоскоростным электроконтактным спеканием при изменении технологических параметров. Установлены условия однозначности структурных моделей, позволяющие учитывать процессы взаимодействия контактных поверхностей частиц компонентов, а также их реакцию на изменение значений параметров высокоскоростного электроконтактного спекания на порошковую систему. Определено, что формирование теплового состояния гибридных металлополимерных антифрикционных покрытий определяется конкурирующим влиянием площади контактного взаимодействия наноструктур углерода с металлической фазой, структурным расположением наночастиц углерода в поровом пространстве порошковой системы, теплофизическими характеристиками исходных компонентов, а также процессами теплопередачи при высокоскоростном электроконтактном спекании на границах раздела микро- и наноразмерных компонентов. Разработана новая конструкция шнекового термодозатора порошковых материалов и получен патент Республики Беларусь. Разработана новая конструкция устройства подачи и дозирования жидких флюсов и получен патент Республики Беларусь. Разработаны технические условия Республики Беларусь на покрытия гибридные металлополимерные антифрикционные для защиты поверхностей трения от преждевременного износа. Разработан технологический процесс получения гибридного металлополимерного антифрикционного покрытия, которое может быть использовано в качестве антифрикционного материала.
Металлоперерабатывающая промышленность, авто- и тракторостроение, др.отрасли промышленности.
Разработанные материалы обладают улучшенными триботехническими и физико-механическими характеристиками.
Разработана новая конструкция шнекового термодозатора порошковых материалов, которая по сравнению с известными устройствами позволяет наносить равномерно прогретый слой порошкового материала и повысить физико-механические характеристики получаемых композитов. Разработана новая конструкция устройства подачи и дозирования жидких флюсов. Разработаны технические условия Республики Беларусь ТУ BY 40121.00002-2018 «Гибридное металлополимерное антифрикционное покрытие», регламентирующие их производство и условиях опытно-промышленного производства.
Применение результатов работы обеспечивает повышенную надежность и долговечность машин и механизмов.
УО "Гомельский государственный технический университет"
Научные руководители
Ковтун В.А., главный научный сотрудник научно-исследовательской части, доктор технических наук
Бобарикин Юрий Леонидович, заведующий кафедрой "Металлургия и технологии обработки материалов", кандидат технических наук
Тел.: +375 232 40 09 95
E-mail: [email protected]