Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, РАЗНОЕ

ВЛИЯНИЕ НАНОРАЗМЕРНОГО ПОРОШКА ДИОКСИДА КРЕМНИЯ «ТАРКОСИЛ» НА СВОЙСТВА И СТРУКТУРУ ПТФЭ

maxreb04 550 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 44 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 26.10.2021
1. Установлено, что использование наноразмерного порошка диоксида кремния «Таркосил» и ультразвуковых эффектов в твердофазной технологии для получения полимерного композиционного материала незначительно, но повышает характеристики деформационной прочности полученного материала, а также увеличивает износостойкость материала в раз по сравнению с исходным ПТФЭ.
Введение

В прогрессирующем современном мире создание новых и перспективных материалов занимает огромную роль в развитии промышленного оборудования. Наиболее распространенной основой для таких материалов являются полимеры, характеризующиеся, в первую очередь, экологичностью, высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Чем больше развивается промышленная технология, тем шире используются полимерные композиционные материалы (ПКМ), тем актуальней становится задача создания новых материалов с уникальной комбинацией заданных свойств и характеристик [1]. Современная наука о полимерах и достижения материаловедения позволяют разрабатывать принципиально новые полимерные композиционные материалы, с уникальными эксплуатационными характеристиками, которые определяются количеством, составом и типом наполнителей, вводимых в полимерную матрицу. Кроме того, сегодня широко используются электрофизические методы модификации для роста производительности технологических процессов изменения свойств полимерных материалов, например, токи высокой частоты, лазерное, электронное, ультрафиолетовое излучение, виброобработка, упругие колебания звукового и ультразвукового диапазонов частот. Необходимость в альтернативных технологиях для изменения свойств полимеров связана с многоступенчатым процессом, большими расходами энергии, рабочей силы и интенсивностью производства. По данным исследования применение электрофизических методов обработки материалов и изделий, в частности, УЗ обработки, а также СВЧ электромагнитных колебаний показали огромную эффективность [2]. Выбор полимерной основы для создания ПКМ – серьезная и важная проблема, так как многие свойства ПКМ определяются полимерной матрицей, а специфика климата арктических регионов существенно ограничивает его. Оптимальным набором физико-механических характеристик, подходящих для использования в сложных условиях эксплуатации, отвечает политетрафторэтилен (ПТФЭ). Главным преимуществом среди остальных полимеров является его высокое значение морозостойкости, наиболее низкое и стабильное значение коэффициента трения и химическая инертность. Однако, у ПТФЭ, имеющего столь значительное количество преимуществ, имеются и огромные недостатки, в числе которых высокая деформируемость, низкая износостойкость и адгезия [3]. Многообразие различных наполнителей существенно облегчает устранение недостатков и направленное регулирование технологических и эксплуатационных характеристик, а также внешнее энергетическое воздействие, в частности, ультразвуковая модификация. Основными критериями при выборе наполнителя являются его способность выдерживать температурный режим обработки (), устойчивость к атмосферной коррозии, химическая стойкость и высокая теплопроводность.?375?^° С Целью работы является изучение влияния ультразвукового модифицирования на свойства и структуру полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе политетрафторэтилена и наноразмерного порошка дикосида кремния «Таркосил». Для достижения цели были поставлены следующие задачи: Исследование влияния УЗ-обработки на физико-механические характеристик композитов; Исследование влияния УЗ-обработки на триботехнические характеристики композитов; Исследование структуры композитов методом рентгеноструктурного анализа, ИК-спектроскопии и растровой электронной микроскопии.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4 ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6 1.1. Антифрикционные композиционные материалы на основе ПТФЭ 6 1.2. Полимерные композиционные материалы на основе наноразмерных порошков 9 1.3. УЗ-обработка, как способ модификации полимерных композитов 11 ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 13 2.1. Объекты исследования 13 2.2. Технология переработки ПКМ на основе ПТФЭ 16 2.3. Определение физико-механических характеристик ПКМ 19 2.4. Определение триботехнических характеристик ПКМ 20 2.5. Исследование структуры ПКМ методом ИК-спектроскопия 20 2.6. Исследование структуры ПКМ методом растровой электронной микроскопии 21 2.7. исследование структуры ПКМ методом рентгеноструктурного анализа 23 ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 26 3.1. Результаты исследования физико-механических свойств 26 3.2. Результаты исследования триботехнических характеристик композитов 30 3.3. Результаты исследования ИК-спектроскопии 32 3.4 Результаты исследования РЭМ 34 3.5. Результаты исследований рентгеноструктурного анализа 37 Заключение 39 Литература 40 ?
Список литературы

1. Ананьин С.В., Ананьева Е.С., Маркин В.Б. Композиционные материалы. Часть 2. Учебное пособие. – Барнаул, изд-во АлтГТУ, 2007. – 94с. 2. Калганова, С.Г. Электротехнология нетепловой модификации полимерных материалов в СВЧ электромагнитном поле: автореф. дис. д-ра техн. наук. – Саратов: СГТУ, 2009. 3. Павлова Я.Н., Ковалевская О.В. «Полимерные композиционные материалы» текст научной статьи Сибирский федеральный университет. 4. Зиновьев Е.В., Левин А.Л., Бородулин М.М., Чичинадзе А.В. Полимеры в узлах трения машин и приборов: Справочник. – М.: Машиностроение, 1980 – 208 с. 5. Антифрикционные полимерные материалы // Энциклопедия полимеров. Т.1. М.: Советская энциклопедия, 1973. – 475 с. 6. Догляво В.А., Юркович О.Р. Композиционные материалы и покрытия на основе дисперсных полимеров. Технологические процессы. Минск: Навука и техника, 1992. – 256с. 7. Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойтсва полимеров. – М.: Высшая школа, 1966. – 314 с. 8. Власов С.В., Калинчев Э.Л., Кандырин Л.Б. и др. Основы технологии переработки пластмасс: Учебник для вузов / – М.: Химия, 1995. – 528 с. 9. Rеinhаrt, Thеоdоrе J. "Intrоductiоn tо Cоmpоsitеs." In Еnginееrеd Mаtеriаls Hаndbооk Vоl. 1. Mеtаls Pаrk, ОH: АSM Intеrnаtiоnаl, 1987. 10. Пономарев А.Н. Нанотехнология и наноструктурированные материалы //Индустрия, 2002, №1(27), с. 12. 11. Лысенко В., Бардаханов С. «Влияние наноразмерного диоксида кремния на прочность эпоксидных композитов» текст научной статьи по специальности «Наноиндустрия». 12. Машков Ю. К., Овчар З. Н., Суриков В. И. Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена. Структурная модификация. М.: Машиностроение, 2005. – 240 с. 13. Негров Д. А., Исследование влияния ультразвуковых колебаний на структуру и механические свойства полимерного композиционного материала / Негров Д. А., Еремин Е. Н. // Омский научный вестник. – 2011. - № 2. – с. 17-20. 14. Герасин В.А., Зубова Т.А., Бахов Ф.Н. Структура нанокомпозитов полимер/Nа+-монтмориллонит, полученных смешением в расплаве // Российские нанотехнологии. – Т.2. - №1-2. – 2007. С.90-105/ 15. Еремин Е. Н., Негров Д. А. Структурная модификация дисперсно-наполненного политетрафторэтилена ультразвуковым воздействием при синтезе композиционного материала // Физическая мезомеханика. – 2013. – Т 16. - №5. – с. 95-101/ 16. Кирш И.А., Чалых Т.И., Чалых А.Е., Алиев А.Д., Помогова Д.А., Заиков Г.Е. «Влияние ультразвука на термомеханические свойства полимеров различной химической природы и смесей из несовместимых полимеров» текст научной статьи по специальности «Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук». 17. Ультразвук в обогащении полезных ископаемых [Текст] / [Отв. ред. проф. В. А. Глембоцкий]. - Алма-Ата: Наука, 1972. - 229 с. : ил.; 22 см. 18. Кобзев Д. Е., Баронин Г. С., Дмитриев В. М., Комбарова П. В., Завражин Д. О. Интенсификация твердофазной плужерной экструзии наномодифицированного полиэтилена высокой плотности ультразвуковым воздействием // Материаловедение. – 2012. - № 4. – с. 37-40. 19. Кацнельсон М.Ю., Балаев Г.А. Пластические массы. Свойства и применение: Справочник. 3-е изд., перераб.-Л.: "Химия", 20. С.- URL: http://mаtins.ru/оbzоr_tеflоn_ptfе_2.php (дата обращения: 15.06.2020). -Текст: электронный. 21. Логинов Б. А. «Удивительный мир фторполимеров», 2008.— 128с 22. Уткин В. В. Завод у двуречья. Кирово-Чепецкий химический кабинет— с цв. вкладками. — Киров: ОАО "Дом печати - Вятка", 2006. — Т.3. — 240с. 23. С.- URL: http://ru.nаnоfоrmulа.еu/аspx/n_silicа.аspx (дата обращения: 15.06.2020). -Текст: электронный. 24. С.- URL: http://www.itаm.nsc.ru/ru/sеctiоn/309/ (дата обращения: 15.06.2020). -Текст: электронный. 25. Бардаханов С.П., Корчагин А.И., Куксанов Н.К., Лаврухин А.В., Салимов Р.А., Фадеев С.Н., Черепков В.В. – Доклады Академии наук, 2006, т. 409, №3, с. 320–323. 26. Булманис В.Н. Рекомендации по применению фторопластовых композитов для уплотнительных устройств. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1988. – 56 с. 27. Белый В.А., Егоренков Н.И., Плескачесвский Ю.М. Термо- и трибоокислительные процессы. – М.: Химия. 1987. – 342 с. 28. Сенатрев А.Н., Ахметов Т.А, Сергиенко В.П., Биран В.В. Роль ультрадисперсных наполнителей в процессе структурообразования композитов на основе ПТФЭ // Поликомтриб-2009: Тезисы докладов междунар. научно-технической конференции – Гомель, 2009. 29. Охлопкова А.А., Адрианова О.А., Попов С.Н.. Модификация полимеров ультрадисперсными соединениями. - Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2003. – 224 с. 30. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. Практическое руководство. М.: Изд-во «Мир», 1965. – 11 с. 31. . Прокопов Н.И., Гервальд А.Ю., Серникова Е.В., Ефимова А.А., Гроховская Т.Е. и др. Практикум «По методам исследования полимеров», Москва МИТХТ имени М.В. Ломоносова 2013 60-72 с. 32. Замышляева О.Г. Методы исследования современных полимерных материалов: учебно-методическое пособие / Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет - 2012. – 17 с. 33. Спивак Г.В., Сапарин Г.В., Быков М.В. Растровая электронная микроскопия. Успехи физических наук. Т.99, вып.4, 1969. – 635-670 с. 34. . Казицына Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР спектроскопии в органической xимии. Учеб.пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1971. 264 35. . Гуль В.Е., Кулезнев В.Н. Структура и механические свойства полимеров. М.: Высшая школа - 1966. – 316 с. 36. Жу У., Уанга Ж.Л.; пер. с англ. – 2-е изд. (эл.) Растровая электронная микроскопия. Методы и применение. –М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 600 с. 37. С.- URL: https://www.sciеncеdirеct.cоm/tоpics/mеdicinе-аnd-dеntistry/scаnning-еlеctrоn-micrоscоpy (дата обращения: 15.06.2020). -Текст: электронный. 38. Lеbеdеv B.V. Аpplicаtiоn оf prеcisе cаlоrimеtry in study оf pоlymеrs аnd pоlymеrizаtiоn prоcеssеs. Thеrmоchim. Аctа. 1997. V. 297. P. 143-149. 39. Гинье А. Рентгенография кристаллов. Перевод с французского Е. Н. Беловой, С. С. Квитки, В. П. Тарасовой под редакцией академика Н. В. Белова` М. Наука 1961г. 604 с. 40. . Охлопкова А.А. Полимерные нанокомпозиты триботехнического назначения // Журнал структурной химии. – 2004. – Т.45. – 172-177 с. 41. Мартынов М.А., Вылегжанина К.А. Рентгенография полимеров: пособие для промышленных лабораторий. -Изд-во «Химия», 1972. -96с. 42. Вайнштейн Б.К. Дифракция рентгеновских лучей на цепных молекулах. М.: изд-во АН СССР – 1963 - 372 с. 43. Адаменко Н.А., Фетисов А.В., Агафонов Г.В. Конструкционные полимерные композиты. – Волгоград, ВолгГТУ, 2010. 44. Игнатьева Л.Н., Бузник В.М. ИК-спектроскопические исследования политетрафторэтилена и его модифицированныx форм // Российский xимический журнал. Т.LII, №3, 2008. С.139-146. 45. Xайнике Г. Трибоxимия: Пер. с англ. — М.: Мир. — 1987. 46. Игнатьева Л.Н., Цветников А.К., Лившиц А.Н., Салдин В.И., Бузник В.М. «Спектроскопическое исследование модифицированного политетрафторэтилена» Журнал структурной xимии. Т.43, №1, 2002. С.69-73.
Отрывок из работы

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 1.1. Антифрикционные композиционные материалы на основе ПТФЭ Одним из полимеров, наиболее часто применяемых в качестве связующего морозостойкого ПКМ антифрикционного назначения, является политетрафторэтилен (ПТФЭ) вследствие его смазывающих свойств, инертности по отношению к агрессивным средам, уникальной морозостойкости. Материалы на основе ПТФЭ не имеют ограничений по применению их с металлическими и неметаллическими материалами в сопряженной паре трения и их можно считать универсальными по антифрикционным свойствам и химической стойкости. На перспективность использования этого полимера в составе антифрикционных композиций указывает присутствие его в номенклатуре современной продукции ведущих фирм – разработчиков пластмасс: «Du Pont», «American Plastics» (США), «Hoecht», «Merkel» (Германия), «Montefluos» (Италия),Дайкин Коге (Япония) и др.[4] Ценным свойством композиционных материалов на основе ПТФЭ является их работоспособность в широком диапазоне температур при сохранении низких и стабильных значений коэффициента трения (0,04 – 0,2) и обеспечении плавного скольжения. Свойства ПТФЭ обусловлены, в частности, строением молекулы. Значительные размеры атомов фтора и их взаимное отталкивание деформируют углеродную цепочку, свертывая их в спираль. Модель молекулы ПТФЭ представлена на рисунке 1. ПТФЭ – линейный полимер. Его длинные цепные макромолекулы характеризуются регулярной структурой, не имеющей разветвлений. Вследствие того, что в макромолекуле ПТФЭ электроотрицательные атомы фтора расположены симметрично, у нее отсутствуют неуравновешенные диполи и ее суммарный дипольный момент равен нулю. Это обусловливает неполярность ПТФЭ, а также кристаллическое строение полимера [5].
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Разное, 138 страниц
3450 руб.
Дипломная работа, Разное, 95 страниц
2375 руб.
Дипломная работа, Разное, 40 страниц
1000 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg