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!

    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Татьяна П.
    4.2 (6 отзывов)
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки ... Читать все
    Помогаю студентам с решением задач по ТОЭ и физике на протяжении 9 лет. Пишу диссертацию на соискание степени кандидата технических наук, имею опыт годовой стажировки в одном из крупнейших университетов Германии.
    #Кандидатские #Магистерские
    9 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
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Виктор В. Смоленская государственная медицинская академия 1997, Леч...
    4.7 (46 отзывов)
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выв... Читать все
    Имеют опыт грамотного написания диссертационных работ по медицине, а также отдельных ее частей (литературный обзор, цели и задачи исследования, материалы и методы, выводы).Пишу статьи в РИНЦ, ВАК.Оформление патентов от идеи до регистрации.
    #Кандидатские #Магистерские
    100 Выполненных работ
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету