В настоящее время в исследованиях в области разработки материалов с улучшенными физико-механическими свойствами большое внимание уделяется разработке деталей и конструкций в металлополимерных системах из износостойких полимерных композиционных материалов для металлоконструкций, применяемых в изнашиваемых и абразивных средах, с целью уменьшения износа конструкций, эксплуатируемых в транспортных средствах, а также создания новых составов материалов и проектирования деталей и конструкций из них, имеющих усовершенствованные физико-механические свойства. В связи с этим разработка составов композиционных материалов на основе полимеров путём модификации структурных и межфазных связей, исследование их прочностных свойств в зависимости от их эксплуатационных свойств и надёжности использования материалов и деталей на их основе является актуальным вопросом. В этом аспекте всё больше используются методы модификации, которые могут быть химическими, физическими, механическими или комбинированными из перечисленных, что является эффективным в структурной модификации гетерокомпозитов. В данной работе рассматривается создание методом механохимической модификации нового материала, применяемого при формировании гетерокомпозитных полимерных материалов. Целью исследования являлось нахождение оптимального состава полимерного гетерокомпозита на основе реактопласта ЭД-20, подходящего по триботехническим характеристикам, а именно по коэффициенту трения и интенсивности изнашивания.
В настоящее время в исследованиях в области разработки материалов с улучшенными физико-механическими свойствами большое внимание уделяется разработке деталей и конструкций в металлополимерных системах из износостойких полимерных композиционных материалов для металлоконструкций, применяемых в изнашиваемых и абразивных средах, с целью уменьшения износа конструкций, эксплуатируемых в транспортных средствах, а также создания новых составов материалов и проектирования деталей и конструкций из них, имеющих усовершенствованные физико-механические свойства. В связи с этим разработка составов композиционных материалов на основе полимеров путём модификации структурных и межфазных связей, исследование их прочностных свойств в зависимости от их эксплуатационных свойств и надёжности использования материалов и деталей на их основе является актуальным вопросом. В этом аспекте всё больше используются методы модификации, которые могут быть химическими, физическими, механическими или комбинированными из перечисленных, что является эффективным в структурной модификации гетерокомпозитов. В данной работе рассматривается создание методом механохимической модификации нового материала, применяемого при формировании гетерокомпозитных полимерных материалов. Целью исследования являлось нахождение оптимального состава полимерного гетерокомпозита на основе реактопласта ЭД-20, подходящего по триботехническим характеристикам, а именно по коэффициенту трения и интенсивности изнашивания.
Ҳозирги вақтда физик-механик хоссалари яхшиланган материалларни ишлаб чиқиш соҳасидаги тадқиқотларда эскиришда ишлатиладиган металл конструкциялар учун ейилишга бардошли полимер композит материаллардан тайёрланган металл-полимер тизимларида қисмлар ва конструкциялар ишлаб чиқиш ҳамда транспорт воситаларида қўлланиладиган конструкцияларнинг ейилишини камайтириш мақсадида агре ва абразив муҳитлар, шунингдек, материалларнинг янги композицияларини яратиш ва улардан физик-механик хоссалари яхшиланган қисмлар ва конструкциялар лойиҳалашга катта эътибор берилмоқда. Шундай экан, структуравий ва фазалараро боғланишларни ўзгартириш орқали полимерлар асосидаги композит материаллар композицияларини ишлаб чиқиш, уларнинг ишлаш хусусиятларига қараб, мустаҳкамлик хусусиятларини ўрганиш ҳамда улар асосида материаллар ва қисмлардан фойдаланиш ишончлилигини таъминлаш долзарбдир. Шу муносабат билан кимёвий, физик, механик ёки уларнинг комбинацияси бўлиши мумкин бўлган, гетерокомпозитларнинг структуравий модификациясида самарадорликка эга модификациялаш усуллари тобора кўпроқ қўлланилмоқда. Ушбу мақолада гетерокомпозит полимер материалларини ҳосил қилишда қўлланиладиган механокимёвий модификация усули ёрдамида янги материал яратиш ўрганилди. Тадқиқотнинг мақсади ЭД-20 термопласт пластмассаси асосидаги полимер гетерокомпозициясининг трибологик характеристикалари, яъни ишқаланиш коэффициенти ва ейилиш тезлиги бўйича оптимал таркибини топишдир.
Nowadays, research in the field of development of materials with better physical and mechanical properties, pays a great deal of attention to the development of parts and structures in metal-polymer systems made with wearresistant polymer composite materials for metal structures used in wear-andtear and abrasive environments, in order to reduce the wear of structures used in vehicles, as well as – to new make-ups of materials and design of parts and structures with them that would have better physical and mechanical properties. The development of make-ups for composite materials is based on polymers by modifying structural and interfacial bonds, in this regard, the study into their strength properties depending on their performance characteristics and reliability of used materials and parts, is considered to be relevant. In this view, modification methods - chemical, physical, mechanical, or a combination of these, are being increasingly used , which is considered effective in structural modification of heterocomposites. This piece of work reviews development of a new material by means of a mechanic-and-chemical modification method used in manufacture of hetero-composite polymer materials. The purpose of the study was to define an optimal make-up of a polymer hetero-composite material based on ED-20 thermoset plastic that would be best in terms of tribological characteristics, viz in terms of - the coefficient of friction and wear rate.
№ | Author name | position | Name of organisation |
---|---|---|---|
1 | Raxmatov E.A. | texnika fanlari bo‘yicha falsafa doktori (PhD), dotsent, o‘quv ishlari bo‘yicha birinchi prorektor | Iqtisodiyot va pedagogika universiteti |
2 | Nafasov J.X. | texnika fanlari bo‘yicha falsafa doktori (PhD), “Materialshunoslik va mashinasozlik” kafedrasi katta o‘qituvchisi | Toshkent davlat transport universiteti |
3 | Ziyamuxamedova U.A. | texnika fanlari doktori, “Materialshunoslik va mashinasozlik” kafedrasi professori | Toshkent davlat transport universiteti |
№ | Name of reference |
---|---|
1 | Alimov, M., Riskulov, A., & Nurmetov, K. (2023). Choosing of rational periodicity of engine crankcase oil changing taking into account energy-saving properties of oils. E3S Web of Conferences (vol. 401, p. 05021). EDP Sciences. |
2 | Almataev, T. (2015). Investigations of tribotechnical properties of polymeric materials during the run-in period. Vestnik of Kurgan State University, 3(37), 93-96. |
3 | Callister, Jr., & Rethwisch, D. (2020). Callister’s materials science and engineering. John Wiley & Sons. doi:10.1021/acs.macromol. 8b01836 |
4 | Doshlov, I., & Kurbanov, M. (2020). Petroleum pecks from heavy oil residues - effective binder for nonferrous metallurgy. Uzbek Journal of Physics, 22(1), 56-66. |
5 | Dzhumabaev, A., Sobirov, B., Miradullaeva, G., Bakirov, L., & Khalimov, S. (2018). Fundamentals of ensuring operational reliability of heterocomposite polymer materials for machine parts (440 p.). Tashkent: Muhr Press Publ. |
6 | Ereschenko, T., & Mikhailova, N. (2014). Planning of experiment. Volgograd: Ministry of Education and Science of the Russian Federation, VolgGASU Publ. |
7 | Jiawei, H., Pengfei, G., Xin, Z., Qun, Zh., Cai, L., Daoyin, L., & Xiaoping, Ch. (2019, January). Triboelectric charging behavior of a rough surface sliding on a flat plane. Journal of Electrostatics, 97, 85-94. doi:10.1016/j. elstat.2018.12.004 |
8 | Nafasov, J., Turgunaliev, E., Rakhmatov, E., & Ziyamukhamedova, U. (2022). Methods to improve the physical and mechanical properties of heterocomposite materials used in mechanical engineering. New Materials Technologies: Prospects for the development of polymer composite materials used in mechanical engineering. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference (October 19-20, pp. 30-32). Andijan. |
9 | Nurmetov, Kh., Riskulov, A., & Ikromov, A. (2022). Physicochemical Aspects of Polymer Composites Technology with Activated Modifiers. AIP Conference Proceedings, 2656, 020011. Umida, Z., & Lutfillo, B. (2022). Actual Contact Area of Fibrous Weight. AIP Conference Proceedings, 2637, 030022. |
10 | Ono, K. (1978). Acoustic emission arising from plastic deformation and fracture. The Journal of the Acoustical Society of America, 64(S1), S174-S175. doi:10.1121/1.2004028 |
11 | Rakhmatov, E., Li, S., & Ziyamukhamedova, U. (2019). Research methods and technology of obtaining heterocomposite materials for machine building. Vestnik TSTU, 2, 168-175. |
12 | Tole, I., Habermel-Quirzen, K., & Quirzen, A. (2019). Mechanochemical activation of natural clay minerals: an alternative for the production of sustainable cement binders - a review. Miner Petrol, 113, 449-462. doi:10.1007/s00710-019-00666-y. |
13 | Xanthos, M. (2010). Modification of polymer properties with functional fillers. In Functional Fillers for Plastics (vol. 2), 19-42. doi:10.1002/9783527629848.ch2 |
14 | Zagorodsky, V., Krupak, A., & Aksimentieva, O. (2019). Thermal stability of epoxy-polyaniline composites. Vesnyk Lvov Univ. Ser. Chem., 50, 271-280. |
15 | Ziyamukhamedov, J., Nafasov, J., Rakhmatov, E., Tadjikhodjaev, Z., & Djumabaev A. (2023). Research of hydroabrasive wear resistance of organomineral coatings depending on operating environment conditions. E3S Web of Conferences (CONMECHYDRO – 2023), 401, 05072. doi:10.1051/e3sconf/202340105072. |
16 | Ziyamukhamedov, J., Ziyamukhamedova, U., Bakirov, L., Sobirov, B., Miradullaeva, G., Rakhmatov, E., Jumabaev, D., & Ermatov, S. (2022, June 20). Polymer composition. Patent RUz No. IAP 07000. |
17 | Ziyamukhamedova, U., Almataev, T., Dzhumabaev, A., Bakirov, L. (2022). Improvement of Methods and Means of Testing Non-Conventional Tribosystems. AIP Conference Proceedings, 2432, 030031. |
18 | Ziyamukhamedova, U., Evlen, H., Nafasov, J., Jalolova, Z., Turgunaliyev, E., & Rakhmatov, E. (2023). Modeling of the process of mechanic-activation of filler particles in polymer composites. E3S Web of Conferences (vol. 401, p. 05027). EDP Sciences. |
19 | Ziyamukhamedova, U., Bakirov, L., Donaev, S., Miradullaeva, G., & Turgunaliev, E. (2023). Study of structure formation processes in matrices of mixed components with reinforcing natural fillers. E3S Web of Conferences (CONMECHYDRO – 2023), 401, 05074. doi:10.1051/e3sconf/202340105074. |