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!

    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    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
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Катерина В. преподаватель, кандидат наук
    4.6 (30 отзывов)
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации... Читать все
    Преподаватель одного из лучших ВУЗов страны, научный работник, редактор научного журнала, общественный деятель. Пишу все виды работ - от эссе до докторской диссертации. Опыт работы 7 лет. Всегда на связи и готова прийти на помощь. Вместе удовлетворим самого требовательного научного руководителя. Возможно полное сопровождение: от статуса студента до получения научной степени.
    #Кандидатские #Магистерские
    47 Выполненных работ
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    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

    Другие учебные работы по предмету