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

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

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

    Дарья Б. МГУ 2017, Журналистики, выпускник
    4.9 (35 отзывов)
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных ко... Читать все
    Привет! Меня зовут Даша, я окончила журфак МГУ с красным дипломом, защитила магистерскую диссертацию на филфаке. Работала журналистом, PR-менеджером в международных компаниях, сейчас работаю редактором. Готова помогать вам с учёбой!
    #Кандидатские #Магистерские
    50 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    Олег Н. Томский политехнический университет 2000, Инженерно-эконо...
    4.7 (96 отзывов)
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Явл... Читать все
    Здравствуйте! Опыт написания работ более 12 лет. За это время были успешно защищены более 2 500 написанных мною магистерских диссертаций, дипломов, курсовых работ. Являюсь действующим преподавателем одного из ВУЗов.
    #Кандидатские #Магистерские
    177 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Анна В. Инжэкон, студент, кандидат наук
    5 (21 отзыв)
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссе... Читать все
    Выполняю работы по экономическим дисциплинам. Маркетинг, менеджмент, управление персоналом. управление проектами. Есть опыт написания магистерских и кандидатских диссертаций. Работала в маркетинге. Практикующий бизнес-консультант.
    #Кандидатские #Магистерские
    31 Выполненная работа
    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
    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
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету