Влияние магнитного поля на структуру полимерных медьсодержащих композитов для узлов стационарного трения
Another Title
Effect of Magnetic Field on Structure of Copper-Containing Polymer Composites for Stationary Friction Units
Bibliographic entry
Влияние магнитного поля на структуру полимерных медьсодержащих композитов для узлов стационарного трения = Effect of Magnetic Field on Structure of Copper-Containing Polymer Composites for Stationary Friction Units / А. Г. Анисович, С. Н. Бухаров, В. К. Меринов, В. П. Сергиенко // Наука и техника. – 2025. – № 2. – С. 98-108.
Abstract
Исследовано влияние предварительной обработки импульсным магнитным полем на композиционную смесь порошков (политетрафторэтилен, порошок медный стабилизированный, базальтовое волокно, дисперсная неорганическая фрикционная добавка) для получения прессованных полимерных фрикционных материалов. Для обработки использовался экспериментальный прибор ИМИ-И. Варьировались напряженность магнитного поля, количество импульсов и их полярность. Методом оптической микроскопии исследовано изменение структуры поверхности композиционного материала после прессования, разрезки, а также поверхности после испытаний на трение. Установлено существенное влияние магнитного поля на структуру образцов. Повышается однородность свободной поверхности, снижается пористость, существенно изменяется морфология и повышается возможность визуализации фаз. Отмечено изменение поверхности среза, сформированной инструментом при разрезке кольцевой заготовки на отдельные образцы. Обработка в магнитном поле приводит к формированию менее развитого рельефа поверхности; эффект интенсифицируется при увеличении количества импульсов от двух до четырех, а также при увеличении напряженности поля. Значительно изменяется морфология поверхности трения: обработка способствует снижению различий между периферийной областью и центром образца. Пленки переноса формируются существенно менее интенсивно. Полимерная фаза не демонстрирует наличия вязких участков. Рентгеноструктурным анализом исследован фазовый состав и изменение статических смещений атомов из положений равновесия. Установлено, что фазовый состав материала под влиянием магнитной обработки не изменяется. Показано, что предварительная обработка композиционной смеси магнитным полем влияет на статические смещения атомов из положений равновесия в медной фазе. Обработка в магнитном поле способствует формированию равновесной структуры меди за счет совершенствования кристаллической решетки. Установлено, что эффект воздействия в наибольшей степени зависит от количества импульсов и их полярности. Наиболее эффективным является применение однополярного импульса.
Abstract in another language
The effect of preliminary treatment with a pulsed magnetic field on a composite mixture of powders (polytetrafluoroethylene, stabilized copper powder, basalt fiber, dispersed inorganic friction additive) for obtaining pressed polymer friction materials is investigated. An experimental device IMI-I was used for processing. The magnetic field strength, number of pul-ses and their polarity were varied. The change in the surface structure of a composite material after pressing, cutting, as well as the surface after friction tests was studied using the method of optical microscopy. A significant effect of the magnetic field on the structure of the samples was found. The homogeneity of the free surface increases, porosity decreases, the morphology changes significantly and the ability of phase visualization increases. A change in the cut surface formed by the tool when cutting a ring blank into individual samples is noted. Treatment in a magnetic field leads to the formation of a less developed surface relief; the effect is intensified with an increase in the number of pulses from two to four, as well as with an increase in the field strength. The morphology of the friction surface changes significantly: the treatment helps to reduce the differences between the peripheral region and the center of the sample. Transfer films are formed much less intensively. The polymer phase does not demonstrate the presence of viscous areas. The phase composition and change in static displacements of atoms from equilibrium positions were studied by X-ray structural analysis. It was found that the phase composition of the material does not change under the influence of magnetic treatment. It is shown that preliminary treatment of the composite mixture with a magnetic field affects the static displacements of atoms from equilibrium positions in the copper phase. Treatment in a magnetic field helps to form an equilibrium structure of copper due to improvement of the crystal lattice. It was found that the effect of exposure depends to the greatest extent on the number of pulses and their polarity. The use of a unipolar pulse is the most effective.
View/
Collections
- № 2[8]