Инновационный Вестник "Современные Нанотехнологии"

На основе порошков ультрадисперсных алмазов (УДПАГ), силикатов магния, металлоорганику и политетрафторэтилена (ПТФЭ) марки Форум создана защитная пленка на поверхности трения резино-технических уплотнений.

Порошки диспергируются в вяжущей основе, при этом в качестве вяжущего используется высокомолекулярная металлоорганика и материалы на основе полиуретана. Суспензия наносится на обработанную рабочую поверхность резинотехнических изделий (РТИ). Испытания на износ проводятся на машине трения в паре резиновая колодка-стальной диск.

Ресурсные испытания проводились на насосах «Ингерсолл Рэнд» (США) ОАО «ГМК «Норильский никель», пневмоцилиндрах ОАО «Сибинстрем (г.Красноярск). На металле формируется мягкое покрытие с размерами пор 1 – 3 мкм. Молекулы металлоорганики химически «пришиваются» к поверхностным атомам металла.

Энергия трения стимулирует процессы полимеризации. В результате на поверхности металла формируется мягкое пористое покрытие. Покрытие резины, содержащее ПТФЭ, создает разделительный слой, минимизирует трение и препятствует «налипанию» резины на металл. Вследствие этого сила трения страгивания перестает зависеть от времени покоя. На ОАО «Сибэласт» уплотнения с нанесенным антифрикционным слоем отработали более двух сроков.

Испытания в режиме сухого трения показали увеличение ресурса более, чем в 18 раз на ОАО «Сибинстрем».

После эксплуатации поверхность контрольных манжет имела следы физического разрушения в виде глубоких неровностей и трещин. Манжеты с нанесенным защитным слоем имели ровную гладкую поверхность, на которой отчетливо просматриваются фрагменты покрытия, плотность которых равномерно убывает по мере смещения в область повышенных нагрузок. Износ уплотнений РТИ с защитным покрытием осуществлялся в виде равномерного истирания рабочей поверхности без трещин и порывов. В водной среде рабочий ресурс уплотнений увеличился в 5 – 7 раз на «ГМК «Норильский никель».

Авторы: Ю.Ю. Гаврилов, Г.Е. Селютин, В.Е. Редькин, В.А. Ворошилов; Красноярский государственный технический университет, Институт химии и химической технологии СО РАН, Красноярск