Preview

Трение и и износ

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Коэффициент трения при низких скоростях скольжения монокристаллического оксида алюминия в паре с металлическими и полимерными материалами

https://doi.org/10.32864/0202-4977-2024-45-2-141-150

Аннотация

Представлены результаты экспериментального определения коэффициента трения различных материалов (сталь 95Х18 и бронза БрАЖ9-4, фторопласт Ф-4 и полиамид ПА-6, графит МПГ-7) в паре трения с монокристаллическим оксидом алюминия в условиях низких скоростей и различных нагрузок. Определение коэффициента трения оксида алюминия при низких скоростях скольжения позволило зафиксировать и оценить коэффициент страгивания для различных материалов контртел, выявить механизмы взаимодействий трущихся и их влияния на процессы трения. Исследования триботехнических характеристик монокристаллического оксида алюминия показало, что сам по себе он не обладает антифрикционными свойствами и при его применении в узлах трения необходимо учитывать материал сопряжения, нагрузки на контакт трения и скорости скольжения. К металлам оксид алюминия имеет высокое сродство, что вызывает сильное адгезионное взаимодействие вплоть до износа с когезионным разрушением. Полимерные материалы, такие как фторопласт и полиамид слабо адгезионно взаимодействуют с оксидом алюминия, что обеспечивает стабильное скольжение без смазки с низким коэффициентом трения в широком диапазоне нагрузок и скоростей. Сухое трение самосмазывающегося материала графита, определяется триботехническими свойствами самого графита. При низких нагрузках и скоростях скольжения, выявляется адсорбционная составляющая трения. При усилиях достаточных для разрушения связей в кристаллических слоях графита процесс трения лимитируется эффектом самосмазывания графита.

Об авторах

Н. В. Севостьянов
НИЦ «Курчатовский институт» ВИАМ
Россия

ул. Радио, д. 17, г. Москва 105005



Н. П. Бурковская
НИЦ «Курчатовский институт» ВИАМ
Россия

ул. Радио, д. 17, г. Москва 105005



П. Н. Медведев
НИЦ «Курчатовский институт» ВИАМ
Россия

ул. Радио, д. 17, г. Москва 105005



Е. С. Буданова
НИЦ «Курчатовский институт» ВИАМ
Россия

ул. Радио, д. 17, г. Москва 105005



Список литературы

1. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. — 2015, № 1(34), 3—33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33

2. Alisin V. and Gutsev D. Tribological Properties of Sapphire under Dry Friction against Chromium and Zirconium Ceramics // Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment: ICMTMTE 2021. — 2022 (21), 18—22

3. Müller U., Kaiser J., Barth S., and Bergs T. The Tribology Between Monocrystalline Diamond and Polycrystalline Cubic Boron Nitride During Frictional Contact // Journal of Manufacturing Processes. — 2021 (68), 1147—1157

4. Zou L., Dong G., and Zhou M. Investigation on Frictional Wear of Single Crystal Diamond Against Ferrous Metals // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. — 2013 (41), 174—179

5. Беляченков И.О., Щеголева Н.Е., Чайникова А.С. и др. Нитридокремниевые керамические материалы для подшипников авиационных ГТД и способы их получения (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. — 2019, № 7 (79), Ст. 05. URL http://viam-works.ru/ (Дата обращения 26.07.2023). dx.doi.org/10.18577/2307-6046-2019-0-7-42-49

6. Бурковская Н.П., Севостьянов Н.В., Болсуновская Т.А., Ефимочкин И.Ю. Совершенствование материалов для подшипников скольжения двигателей внутреннего сгорания (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. — 2020, № 1, Ст.08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 26.07.2023 г.). DOI: 10.18577/2307-6046-2020-0-1-78-91.

7. Weick B.L., Furey M.J., and Vick B. Surface Temperatures Generated with Ceramic Materials in Oscillating // Journal of Tribology. — 1994 (116), no. 2, 260—267

8. Бурковская Н.П., Севостьянов Н.В. Металлокерамические композиционные материалы для подшипников скольжения (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. — 2023, № 3, Ст.08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 26.07.2023 г.). DOI: 10.18577/2307-6046-2023-0-3-84-94

9. Коротинa М.А., Курмаев Э.З. Электронная структура оксида алюминия с кислородными вакансиями // Физика металлов и металловедение. — 2018 (119), № 8, 755—760

10. Steijn R.P. Friction and Wear of Single Crystals // Wear. — 1964 (7), no. 1, 48—66

11. Riesz C.H. and Weber H.S. Friction and Wear of Sapphire // Wear. — 1964 (7), no. 1, 67—81

12. Фадин Ю.А., Киреенко О.Ф., Крымов В.М., Никаноров С. Трибологические свойства монокристаллов оксида алюминия, полученных способом Степанова // Известия Российской академии наук. Серия физическая. — 2009 (73), № 10, 1466—1469

13. Fayeulle S., Berroug H., Hamzaoui B., Tréheux D., and Le Gressus C. Role of Dielectric Properties in the Tribological Behaviour of Insulators // Wear. — 1993 (162), 906—912

14. Севостьянов Н.В., Бурковская Н.П., Болсуновская Т.А., Ефимочкин И.Ю. Влияние температуры испытаний на триботехнические свойства карбосилицида титана Ti3SiC2. // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. — 2019, № 8, Ст.05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 26.07.2023). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-8-36-45.


Рецензия

Для цитирования:


Севостьянов Н.В., Бурковская Н.П., Медведев П.Н., Буданова Е.С. Коэффициент трения при низких скоростях скольжения монокристаллического оксида алюминия в паре с металлическими и полимерными материалами. Трение и и износ. 2024;45(2):141-150. https://doi.org/10.32864/0202-4977-2024-45-2-141-150

For citation:


Sevostyanov N.V., Burkovskaya N.P., Medvedev P.N., Budanova E.S. Friction Coefficient of Aluminum Oxide Single Crystal under Low Sliding Velocity Conditions with Metal and Polymer Materials. Title in english. 2024;45(2):141-150. (In Russ.) https://doi.org/10.32864/0202-4977-2024-45-2-141-150

Просмотров: 27

JATS XML

ISSN 0000-0000 (Print)
ISSN 0000-0000 (Online)