Исследование влияния состава полимерных композитов на их триботехнические характеристики

Яхин, Альберт Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является (ются) полимерные композиционные материалы с разнородными наполнителями на основе СВМПЭ, их износ, твердость в единицах Шора и Бринелля, а также теплопроводность.
Цель работы – Изучение изменения износа полимерных композитов на основе СВМПЭ в зависимости от их состава в условиях пары трения полимер-металл и сухого абразивного трения. А также исследование изменения твёрдости и изменения теплофизических характеристик от состава композита.
В процессе исследования проводились испытания триботехнических характеристик композитов, определенны параметры теплопроводности и твердости.

Ведение 9
1 Литературный обзор 11
1.1 Полимеры, строение и микроструктура 11
1.2 Свойства и применение объемных материалов на основе 15
сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ)
1.3 Определения и классификация полимерных композитов 17
1.4 Классификация наполнителей 18
1.5 Компрессионное формование 22
1.6 Трибология и триботехнические характеристики полимерных 25
композиционных материалов
1.7 Износ и износостойкость материалов 28
1.8 Теплопроводность полимерных композиционных материалов 33
2 Объект и методы исследования 39
2.1 Постановка задачи 39
2.2 Материалы и методика эксперимента 39
3 Экспериментальная часть 43
3.1 Создание образцов методом горячего прессования (ГП) 43
3.2 Создание композиций 45
3.2.1 Определение гранулометрического состава 45
3.2.2 Технология создания композиций 47
3.2.3 Горячее компрессионное спекание (горячее прессование) 47
заготовок
3.3 Определение твердости по Бринеллю и по Шору у полученных 49
композитов
3.4 Исследования образцов на износ 53
3.5 Исследование теплофизических характеристик композитов на 63
основе СВМПЭ
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и 68
ресурсосбережение
4.1 Технико-экономическое обоснование и потенциальные 69
потребители научно – исследовательской работы
4.2 SWOT анализ НИР 70
4.3 Планирование работ по научно-техническому исследованию 73
4.3.1 Разделение НИР на этапы 73
4.3.2 Определение трудоемкости этапов НИР 75
4.3.3 Техническая готовность темы 77
4.3.4 Построение графика работ 78
4.3.4.1 Составление сметы затрат на НИР 80
4.3.4.2 Затраты на амортизацию оборудования 81
4.3.4.3 Затраты на основные и вспомогательные материалы 81
4.3.4.4 Затраты на заработную плату 82
4.3.4.5 Страховые отчисления 83
4.3.4.6 Затраты на электроэнергию 83
4.3.4.7 Смета затрат на НИР 84
4.4 Анализ и оценка научно-технической уровня проекта 86
4.5 Оценка важности групп рисков НИР 88
5 Социальная ответственность 94
5.1 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой 94
производственной среды
5.1.1 Микроклимат 95
5.1.2 Производственный шум 97
5.1.3 Освещенность 98
5.2 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой 103
производственной среды
5.2.1 Факторы электрической природы 103
5.2.2 Факторы пожарной и взрывной природы 106
5.3 Охрана окружающей среды 108
5.4 Защита в ЧС 109
5.5 Организационные мероприятия обеспечения безопасности 110
Заключение 113
Список публикаций 114
Список используемой литературы 116
Приложение А 120
Приложение Б 134

С постоянным развитием науки и техники, а также с появлением новых
технологий и потребностей общества происходит повышение таких важных
характеристик конструкционных материалов, как прочность, жесткость,
износостойкость, теплостойкость, коррозионная и радиационная стойкость,
пониженная плотность и технологичность изготовления. Традиционно
обычные материалы (например, металлы и их сплавы или другие
конструкционные материалы) этим завышенным и зачатую жестким
требованиям не всегда могут удовлетворить. В связи с этим создаются
принципиально новые виды конструкционных материалов, которые получают
на основе фундаментальных и прикладных разработок [1].
Пластические массы являются одним из широко распространённых
видов перспективных материалов. Многокомпонентные системы или
пластмассы, состоящие из одного полимера или смеси нескольких полимеров
с введением разного рода наполнителей (добавок). Следовательно,
связующим или матрицей в этой системе является полимер. Как добавки в
полимерную матрицу можно использовать дисперсные, волокнистые,
слоистые и зернистые наполнители.
Полиэтилены являются одними из самых перспективных материалов
для использования в качестве основы. Получение полиэтилена осуществляют
полимеризацией этилена, и если при высоком давлении (100÷400 МПа) и
температуре 200÷300 ºС (плотность составляет 916÷935 кг/м3, молекулярная
масса 8∙104 ÷ 5∙105 г/моль), то это полиэтилен высокого давления (ПЭВД); а
если при низком давлении (0,2÷6 МПа) и температуре до 200 ºС (плотность
составляет 917÷970 кг/м3, молекулярная масса 3∙104 ÷ 7∙105 г/моль), то это
полиэтилен низкого давления (ПЭНД).
Самым перспективным среди полиэтиленов в качестве матрицы
является сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) – полиэтилен с
молекулярной массой более 1∙106 г/моль. Уникальные физико-механические
свойства, резко отличающие его от других марок полиэтилена, определяется
его такой высокой молекулярной массой.
Материалы из СВМПЭ обладают высокой устойчивостью к
коррозионно-активным химическим соединениям, имеется низкое
влагопоглощение и морозостойкость (диапазон рабочих температур от -200 ºС
и до +120 ºС). Следует учесть его устойчивость к воздействию вакуума и
радиации, а также низкий коэффициент трения, износостойкость и не
токсичность. Но вследствие довольно высокой молекулярной массы, вязкость
расплава СВМПЭ – высока, что привело к невозможности применения при его
переработке для некоторых распространённых технологических методов,
например, шнековое экструдирование и литье под давлением. В связи с этим
при промышленном производстве изделий из СВМПЭ, наиболее
приемлемым, принято считать горячее компрессионное формование или
горячее прессование ГП [2].
Введение определенных добавок (наполнителей) становится причиной
изменения механических характеристик и некоторых свойств получаемых
полимерных композитов. Целью данной работы являлось получение
композиционных материалов конструкционного назначения с различными
видами наполнителей и их процентным содержанием, а также исследование
влияния вводимого наполнителя на триботехнические характеристики.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Александра С.
    5 (91 отзыв)
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повы... Читать все
    Красный диплом референта-аналитика информационных ресурсов, 8 лет преподавания. Опыт написания работ вплоть до докторских диссертаций. Отдельно специализируюсь на повышении уникальности текста и оформлении библиографических ссылок по ГОСТу.
    #Кандидатские #Магистерские
    132 Выполненных работы
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету