rmrsНаучно-технический сборник Российского морского регистра судоходстваResearch Bulletin by Russian Maritime Register of Shipping2223-7097Российский морской регистр судоходстваrmrs-19Research ArticleИЗБРАННЫЕ ТРУДЫ КОНФЕРЕНЦИИ «АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МОРСКОЙ ЭНЕРГЕТИКИ»SELECTA OF THE CONFERENCE "ACTUAL PROBLEMS OF MARINE ENERGETICS"ИССЛЕДОВАНИЕ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ АНТИФРИКЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДНОЙ МАТРИЦЫ И УПРАВЛЕНИЕ ЕЮRESEARCH AND CONTROL OFADHESIVE STRENGTH OFANTIFRICTION COATINGS MADE OF COMPOSITES BASED ON POLYAMIDE MATRIXСоловьевА. А.SolovyevA. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

asolneva@mail.ruСанкт-Петербургский государственный морской технический университетРоссияSt. Petersburg State Marine Technical UniversityRussian Federation202225102024068/69114121Copyright © Соловьев А.А., 20242024Соловьев А.А.Solovyev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sbornik.rs-class.org/jour/article/view/19

Статья посвящена исследованиям адгезионной прочности композитов на основе полиамидной матрицы. Рассмотрены возможные варианты управления адгезией композита на стали и формированием антифрикционного слоя. Статья структурно состоит из трех частей. В первой части рассмотрены методы определения адгезионной прочности. Обоснован метод проведения испытаний и даны теоретические обоснования применимости термофлуктуационной теории прочности адгезии композита к металлической подложке. Это позволяет предсказывать долговечность адгезионного соединения. Во второй части рассмотрена технология подготовки металлополимерной шихты к плавлению и дана классификация способов переработки композита в изделия, в зависимости от размера частиц наполнителя. Третья часть статьи посвящена испытаниям адгезионной прочности полиамидов различных марок, служащих основой для создания композитов. Изучено влияние агрессивных сред и эксплуатационных факторов на изменение адгезионной прочности. Исследование адгезионной прочности показывают, что оптимальная температура предварительного нагрева детали зависит от вида полимера. На практике она зависит от металлоемкости покрываемого полимером изделия. Окончательно технология должна подбираться применительно для каждой конкретной детали, но с обязательным условием нанесения полимера при оптимальной температуре.

The article discusses the research of adhesive strength of composites based on polyamide matrix. Possible options for controlling the adhesion of the composite on the steel and the formation of an antifriction layer have been considered. The article structurally consists of three parts. In the first part, methods for determining adhesive strength have been considered. The method of testing has been substantiated and theoretical justifications for the applicability of the thermal fluctuation theory of the strength of adhesion of the composite to a metal substrate have been given, making it possible to predict the durability of the adhesive joint. In the second part, the technology of preparing the metal polymer charge for melting has been considered and the classification of methods for processing the composite into products has been given, depending on the size of the filler particles. The third part of the article is devoted to testing the adhesive strength of polyamides of various brands serving as the basis for the creation of composites. The influence of aggressive media and operational factors of the change in adhesive strength have been studied. The study of adhesive strength shows that the optimal preheating temperature of the part depends on the type of polymer. In practice, it depends on the metal content of the polymer-coated product. Finally, the technology shall be selected for each specific part, with the obligatory condition of applying the polymer at an optimal temperature.

металлополимерадгезияадгезионная прочностьдолговечностьподшипники скольжениямеханическая обработкапорошковые материалыантифрикционные покрытияmetal polymeradhesionadhesive strengthdurabilitysliding bearingsmechanical processingpowder materialsantifriction coatingsReferencesСовременные композиционные материалы. Под ред. Л. Браутмана и Р. Крока. Перевод с англ. М.: Мир, 1970, 672 с.Sovremennye kompozitsionnye materialy [Modern composite materials]. Ed. L.Brautman and R. Kroka trans. from English M.: Mir, 1970, 672 pСтукач А.В., Соловьев А.А. Прочность и адгезия наполненных порошками и фуллереном С60 полиамидов. СПб.: Изд.-полгир. ассоциация высш. учеб. заведений, 2020, 218 с.Stukach A.V. Solovyev A.A. Prochnost' i adgeziya napolnennykh poroshkami i fullerenom S60 poliamidov [Strength and adhesion of polyamides filled with powders and fullerene C60]. SPb.: Izd.–polgir. assotsiatsiya vyssh. ucheb. zavedeniy, 2020, 218 p.Петров В.А. и др. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. СПб.: Политехника, 1993, 475 с.Petrov V.A. et al. Fizicheskie osnovy prognozirovaniya dolgovechnosti konstruktsionnykh materialov [The physical basis of forecasting the durability of structural materials], SPb.: Politekhnikay, 1993, 475 p.Журков С.Н., Нарзулаев Б.Н. Временная зависимость прочности твердых тел // Журнал технической физики, т. 23, 1953, с. 1677 — 1688.Zhurkov S.N., Narzulaev B.N. Vremennaya zavisimost prochnosti tverdykh tel [Time dependence of the strength of solids]. ZhTF, vol. 23, pp. 1677 — 1688.Айнбиндер С.Б., Либерман Л.М. Полимерные пары, обладающие низким коэффициентом трения // Механика полимеров, № 5, 1973. с. 933 — 935.Aynbinder S.B., Liberman L.V. Polimernye pary, obladayushchie nizkim koeffitsientom treniya [Polymer pairs with a low coefficient of friction]. Mekhanika polimerov,No. 5, 1973, pp. 933 — 935.Сагалаев Г.В., Симонов-Емельянов И.Д. Оценка свойств межфазного слоя в наполненных системах // Пластические массы, № 3, 1989. с. 48 — 51.Sagalaev G.V., Simonov-Emelyanov I.D. Otsenka svoystv mezhfaznogo sloya v napolnennykh sistemakh [Evaluation of the properties of the interfacial layer in filled systems]. Plasticheskie massy, No. 3, 1989, pp. 48 — 51.Серпученко Е.А., Натансон Э.М. Поляризация пористого катода при образовании металлополимеров по электрофлотационному методу // Укр. хим. журн., т. 7, № 6, 1971, с. 499 — 500.Serpuchenko E.A. Natanson E.M. Polyarizatsiya poristogo katoda pri obrazovanii metallopolimerov po elektroflotatsionnomu metodu [Polarization of the porous cathode during the formation of metal polymers by the electroflotation method]. Ukr. khim. Zhurn, vol. 7, No. 6, 1971, pp. 499 — 500.Дорожкин Н.Н. Упрочнение и восстановление деталей машин металлическими порошками. Минск: Наука и техника, 1975, 152 с.Dorozhkin N.N. Uprochnenie i vosstanovlenie detaley mashin metallicheskimi poroshkami [Hardening and restoration of machine parts with metal powders]. Minsk: Nauka i tekhnika, 1975, 152 p.Тростянская Е.Б. и др. Нанесение покрытий из фторопласта-4 с предварительной электризацией и поляризацией полимера в электрическом поле высокого напряжения // Лакокрас. материалы и их применение, № 4, 1971, с. 47 — 49.Trostyanskaya E.B. et al. Nanesenie pokrytiy iz ftoroplasta-4 s predvaritelnoy elektrizatsiey i polyarizatsiey polimera v elektricheskom pole vysokogo napryazheniya [Application of coatings made of fluoroplast-4 with preliminary electrification and polarization of the polymer in a high voltage electric field]. Lakokras. materialy i ikh primenenie, No. 4, 1971, pp. 47 — 49.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.