Preview

Трение и и износ

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Безызносное трение стали по стеклу в органических жидкостях и воде

https://doi.org/10.32864/0202-4977-2024-45-1-75-84

Аннотация

Рассмотрено безызносное трение стальных шариков ШХ-15 (ШХ) по поверхности ампул из кварцевого стекла (КС) и боросиликатного стекла (БС) в органических жидкостях и воде. Показано, что нельзя точно предсказать, какой материал будет изнашиваться быстрее: твёрдый или мягкий, шарик или подложка. Самая высокая корреляция износа сопряжённых поверхностей трения обнаружена для шариков и суммарного износа рабочих тел (r » 1). В группе стеклянных шариков шарики изнашиваются чаще (в 19 опытах из 21), чем в группе стальных шариков (в 5 опытах из 9). Безызносное трение чаще наблюдается в сопряжённых парах БС/ШХ (в 5 случаях), чем в парах КС/ШХ (в 1 случае). Сопряжённые поверхности, содержащие только одни концевые SiOH-группы, не обеспечивают безызносное граничное трение. Полезность работы заключается в том, что результаты исследований безызносного трения, полученные для сопряжённой пары ШХ/H2O, могут найти практическое применение для создания подшипников и крупных суставов человека.

Об авторе

Г. Ф. Павелко
Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН
Россия

Ленинский просп., д. 29, г. Москва 119991, Россия



Список литературы

1. Гаркунов Д.Н., Крагельский И.В. Эффект безызносности // Открытие СССР № 41 от 11 ноября 1956 г.

2. Духовской Е.А., Онищенко В.С., Понома-рев А.Н., Силин А.А., Тальрозе В.Л. Явление аномально низкого трения в вакууме // Откры-тие СССР № 121 от 16 сентября 1969 г.

3. Кужаров А.С. Концепция безызносности в со-временной трибологии // Известия вузов. Севе-ро-Кавказский регион. Технические науки. — 2014, № 2, 23—30

4. Малышев В.Н., Пичугин С.Д. Исследование изменений трущихся поверхностей в условиях эффекта безызносности // Современные науко-емкие технологии. — 2019, № 10-2, 273—279. https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=37736

5. Da Cruz M.G.A., Budnyak T.M., Rodri-gues B.V.M., Budnyk S., and Slabon A. Biocoat-ings and Additives as Promising Candidates for Ul-tralow Friction Systems // Green Chemistry Letters and Reviews. — 2021 (14), no. 2, 358—381. DOI: 10.1080/17518253.2021.1921286

6. Мышкин Н.К., Григорьев А.Я. Зеленая трибо-логия и устойчивое развитие // XIV Междуна-родная научно-техническая конференция «Три-бология — машиностроению», посвященная 100-летию со дня рождения А.П. Семёнова. Сборник трудов конференции. 12—14 октября 2022 года. — 2022, 229—230

7. Roberts E.W. Ultralow Friction Films of MoS2 for Space Applications // Thin Solid Films. — 1989 (181), no. 1—2, 461—473. https://doi.org/10.1016/0040-6090(89)90515-4Get rights and content

8. Erdemir A., Bindal C., and Fenske G.R. For-mation of Ultralow Friction Surface Films on Boron Carbide // Appl. Phys. Lett. — 1996 (68), 1637—1639. https://doi.org/10.1063/1.115676

9. Erdemir A., Halter M., and Fenske G.R. Prepara-tion of Ultralow-Friction Surface Films on Vanadi-um Diboride // Wear — 1997 (205), nos. 1-2, 236—239. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(96)07508-4

10. Zum Gahr K.-H. and Voelker K. Friction and Wear of SiC Fiber-Reinforced Borosilicate Glass Mated to Steel // Wear. — 1999 (225–229), 885—895. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(99)00054-X

11. Kano M., Yasuda Y., Okamoto Y., and Ma-buchi Y. Ultralow Friction of DLC in Presence of Glycerol Mono-Oleate (GMO) // Tribology Let-ters. — 2005 (18), no. 2, 245—251. DOI: 10.1007/s 11249-004-2749-4

12. Joly-Pottuz L., Dassenoy F., Belin M., Vacher B., Martin J.M., and Fleischer N. Ultralow-Friction and Wear Properties of IF-WS2 under Boundary Lubrication // Tribology Letters. — 2005 (18), no. 4, 477—485. DOI: 10.1007/sl 1249-005-3607-8

13. De Barros Bouchet M.I., Matta C., Le-Mogne Th., et all. Superlubricity Mechanism of Diamond-Like Carbon with Glycerol // J. Phys.: Conf. Ser. — 2007 (89), 012003. doi:10.1088/1742-6596/89/1/012003

14. Makowski S., Schaller F., Weihnacht V., Englberger G., and Becker M. Tribochemical In-duced Wear and Ultra-low Friction of Superhard ta-C Coatings // Wear. — 2017. http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2017.08.015

15. Maksimkin A.V., Danilov V.D., Senatov F.S., Olifirov L.K., and Kaloshkin S.D., Wear Perfor-mance of Bulk Oriented Nanocomposites UHMWPE/FMWCNT and Metal-Polymer Compo-site Sliding Bearings // Wear. — 2017. https://doi.Org/10.1016/j.wear.2017.09.025

16. Stoyanov P., Merz R., Stricker M., Kopnarski M., and Dienwiebel M. Achieving Ultra-Low Friction with Diamond/Metal Systems in Extreme Envi-ronments // Materials. — 2021 (14), 3791. https://doi.org/10.3390/ma14143791

17. Ferreira V., Yoshimura N.H., and Sinatora A. Ul-tra-Low Friction Coefficient in Alumina-Silicon Ni-tride Pair Lubricated with Water // Wear. — 2012 (296), 656—659. http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2012.07.030

18. Barthel A.J. and Kim S.H. Surface Chemistry De-pendence of Water Adsorption on Solid Substrates in Humid Ambient and Humidity Effects on Wear of Copper and Glass Surfaces // Tribology - Mate-rials, Surfaces & Interfaces. — 2013 (7), no. 2, 63—68. DOI: 10.1179/1751584X13Y.0000000026

19. He H., Qian L., Pantano C.G., and Kim S.H. Ef-fects of Humidity and Counter-Surface on Tri-bochemical Wear of Soda-Lime-Silica Glass // Wear. — 2015 (342–343), 100—106. http://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2015.08.016

20. Konicek A.R., Grierson D.S., Gilbert P.U.P.A., et all. Origin of Ultralow Friction and Wear in Ul-trananocrystalline Diamond // PRL — 2008 (100), 235502. DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.235502

21. Ma L.R., Zhang C.H., and Liu S.H. Progress in Ex-perimental Study of Aqueous Lubrication // Chin. Sci. Bull. — 2012 (57), 2062—2069. doi: 10.1007/s11434-012-5031-4

22. Chen Zhe, He Xin, Xiao Chen, and Kim S.H. Ef-fect of Humidity on Friction and Wear — A Critical Review // Lubricants. — 2018 (6), 74. doi:10.3390/lubricants6030074

23. Hod O., Meyer E., Zheng Q., and Urbakh M. Structural Superlubricity and Ultralow Friction Across the Length Scales // Nature. — 2018 (563), 485—492

24. Reid E.E. Organic Chemistry of Bivalent Sulfur. — N.Y.: Chemical Publishing Co. — 1958 (I), 66

25. Reid E.E. Organic Chemistry of Bivalent Sulfur. — N.Y.: Chemical Publishing Co. — 1960 (III), 396

26. Воронков М.Г. Новый лабораторный метод получения абсолютированного спирта // Изв. Латв. ССР. Сер. химическая. — 1963, № 2, 236. РЖХим. — 1964, 2Ж73

27. https://worldofmaterials.ru/spravochnik/novye-razrabotki/119-opticheskoe-kvartsevoe-steklo

28. https://pcgroup.ru/blog/steklo-simax-po-standartu-iso-3585

29. https://rustaste.ru/tverdost-stali-po-moosu.html

30. Nakayama K. Triboemission, Tribochemical Reac-tion, and Friction and Wear in Ceramics under Var-ious n-Butane Gas Pressures // Tribol. Int. — 1996 (29), no. 5, 385—393. https://doi.org/10.1016/0301-679X(95)00077-H

31. Li H., Xu T., Wang Ch., Chen J., Zhou H., and Liu H. Friction-Induced Physical and Chemical In-teractions Among Diamond-Like // Diamond & Re-lated Materials. — 2006 (15), 1228—1234. doi:10.1016/j.diamond.2005.09.038

32. Мидлтон М.Р. Анализ статистических данных Microsoft Excel для Office XP. — М.: Бином. Ла-боратория знаний. — 2005


Рецензия

Для цитирования:


Павелко Г.Ф. Безызносное трение стали по стеклу в органических жидкостях и воде. Трение и и износ. 2024;45(1):75-84. https://doi.org/10.32864/0202-4977-2024-45-1-75-84

For citation:


Pavelko G.F. Wear-Free Friction of Steel on Glass in Organic Liquids and Water. Title in english. 2024;45(1):75-84. (In Russ.) https://doi.org/10.32864/0202-4977-2024-45-1-75-84

Просмотров: 23

JATS XML

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