Формирование структуры и свойств создаваемых взрывным прессованием высоконаполненных металлополимерных композитов на основе фторопласта-4 и полиимида тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Сергеев, Иван Викторович

• Сергеев, Иван Викторович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Сергеев, Иван Викторович

Содержание

Введение

ГЛАВА I. СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ

МЕТАЛЛ О П О Л ИМЕ РН Ы X КОМПОЗИЦИОННЫХ

МАТЕРИАЛОВ

1.1 Общие положения о полимерных

композиционных материалах

1.2 Композиционные материалы на основе

фторопласта-4

1.3 Композиционные материалы на

основе полиимида

1.4 Технология изготовления наполненных

композиционных материалов

1.4.1 Получение малонаполненных фторопластовых

композиционных материалов

1.4.2 Получение каркасных фторопластовых

композиционных материалов

1.4.3 Получение полиимидных

композиционных материалов

1.5 Полимерные наноматериалы и методы

их получения

1.6 Ударно-волновая обработка

полимерных материалов

Выводы к первой главе

ГЛАВА П. МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ ВЗРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ И МЕТОДИКИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Исследуемые материалы

2.2 Взрывное прессование дисперсных металлополимерных порошковых смесей

2.2.1 Определение давления подпрессовки

металлополимерных смесей

2.2.2 Схемы взрывного прессования

композиционных смесей

2.2.3 Влияние технологических параметров взрывного прессования на физические характеристики ударного

уплотнения смеси

2.3 Методы исследования структуры и свойств

композиционных материалов

2.3.1 Микроструктурные исследования

2.3.2 Исследование физико-механических свойств

2.3.3 Теплофизические испытания

Выводы ко второй главе

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ НА ОСНОВЕ ФТОРОПЛАСТА-4 И ПОЛИИМИДА ПРИ

ВЗРЫВНОЙ ОБРАБОТКЕ

3.1 Влияние параметров взрывного прессования на структуру металлополимерных

композиционных материалов

3.2 Исследование кристаллической структуры

металлополимерных композиционных материалов

3.3 Влияние параметров взрывного прессования на механические свойства металлополимерных

композиционных материалов

Выводы к третьей главе

ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЗРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ НА ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ

КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

' 4.1 Исследование теплофизических свойств композиционных материалов

4.1.1 Влияние параметров взрывного прессования на

термомеханические характеристики КМ

4.1.2 Влияние параметров взрывного прессования на тепловое

расширение КМ

4.2 Исследования тепло- и электрофизических свойств

композиционных материалов

4.2.1 Влияние параметров взрывного прессования на

теплопроводность КМ

4.2.2 Влияние параметров взрывного прессования на

электропроводность КМ

4.3 Исследование термических свойств композиционных материалов

Выводы к четвертой главе

ГЛАВА V. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

ВЗРЫВНЫМ ПРЕССОВАНИЕМ

5.1 Рекомендации по применению взрывного прессования

для получения металлополимерных изделий

52 Получение взрывным прессованием антифрикционных

металлополимерных изделий

5.2.1 Получение взрывным прессованием антифрикционных

цилиндрических изделий

5.2.2 Получение взрывным прессованием металлополимерных

покрытий на цилиндрических изделиях

5.2.3 Получение взрывным прессованием плоских

металлополимерных антифрикционных нанокомгозитных изделий

Выводы к пятой главе

Общие выводы

Список использованной литературы

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование структуры и свойств создаваемых взрывным прессованием высоконаполненных металлополимерных композитов на основе фторопласта-4 и полиимида»

Введение

Развитие современной техники характеризуется постоянным повышением эксплуатационных свойств материалов, в том числе полимерных, возможности применения которых должны быть значительно расширены. В настоящее время приоритетное развитие получили термостойкие термопластичные полимеры, из которых перспективны фторопласт-4 (Ф-4), обладающий уникальными свойствами: высокими химической стойкостью, электроизоляционными свойствами, рекордно низким коэффициентом трения, биосовместимостью и нетоксичностью, а также полиимид (ПИ), имеющий высокий модуль упругости, прочность, термо- и химическую стойкость. Наполнение этих полимеров дисперсными веществами, особенно металлами, позволяет получать композиты, обладающие более высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами по сравнению с традиционно применяемыми материалами. Создание новых композиционных материалов (КМ) на основе Ф-4 и ПИ и эффективная рационализация технологических процессов получения изделий из них, позволяющих значительно расширить области их применения, является одной из важнейших научных задач, о чем свидетельствует опыт мировых лидеров по производству пластмасс, в частности фирм «DuPont» (США), Asahi Glass Fluoropolymer (Великобритания), Quadrant Engineering Plastic Products (Германия) и многих других.

Одним из перспективных направлений современного материаловедения, имеющего большое практическое значение, является создание металлополимерных систем на основе полимеров повышенной прочности и термостойкости, какими являются Ф-4 и ПИ. Как показано в работах БузникаВ.М., Пугачева Д.В., Головкина Г.С., Машкова Ю.К., Бухарова C.B., Лагунова B.C., Симонова-Емельянова И.Д., Михайлина Ю.А., Юркова Г.Ю., Плескачевского Ю.М., Рогова В.Е., Адаменко Н.А., Nesterenko V.F., Mock W. Jr. и др. создание композиций на основе термопластов с металлами позволяет получать материалы с низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью и прочностью с температурой эксплуатации до 280 °С.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Введение

Основные способы получения КМ на основе термостойких полимеров не всегда позволяют в полной мере реализовать в КМ свойства компонентов и обеспечить их хорошее адгезионное взаимодействие, что ограничивает эксплуатационные возможности таких материалов. Для улучшения адгезионной активности компонентов дополнительно применяют механическую, химическую или высокоэнергетическую обработку (радиационное, ультрафиолетовое, ионизирующее, лазерное, ультразвуковое облучения, ударно-волновая обработка и др.), что повышает их физико-механические свойства. К высокоэффективным относятся материалы, несущий каркас которых состоит из металлов, пористой стеклокерамики, металлокерамики, пропитанных Ф-4 или его смесями, а также наноструктурные полимерные КМ. Таким образом, создание термостойких термопластичных КМ с высоким комплексом свойств - одно из актуальных направлений современного материаловедения.

Взрывное прессование (ВП) является перспективным

высокоэнергетическим способом получения наполненных полимерных КМ, при

котором происходит высокоскоростная интенсивная пластическая деформация

порошков, что позволяет не только резко повысить адгезионное

взаимодействие компонентов, но и получить компактные КМ с высокими

эксплуатационными свойствами. Несмотря на значительное количество работ,

посвященных ВП полимерных КМ, ряд вопросов, касающихся влияния условий

получения на структуру и свойства металлополимерных материалов ещё мало

изучен. Не изучены закономерности структурообразования в том числе

формирование наноструктур и их влияние на физико-механические свойства

КМ, учитывающие режимы ударно-волнового воздействия и параметры

порошковой композиционной смеси, недостаточно изучены закономерности

изменения тепло- и электрофизических свойств металлонаполненных КМ, что

не позволяет создавать высокоэффективные технологии ВП

высоконаполненных металлополимерных заготовок и получать покрытия.

Решение этих вопросов требует комплексного изучения и позволит управлять

6

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Введение

структурой и свойствами КМ при производстве перспективных композитных изделий с повышенными служебными свойствами, а также разработать научные рекомендации для технологических процессов ВП порошковых КМ.

Актуальность работы подтверждается выполнением ее в рамках научно-технических программ и грантов: федеральной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 гг.) по проекту № 2.1.2/3082, грантов РФФИ № 10-03-97016 (2010-2011 гг.), № 13-03-00344 (2013-2014 гг.), № 13-03-97044 (2013-2014 гг.), № 14-03-31315 (2014-2015 гг.), гранта Президента РФ МК-2425.2011.8 (2011-2012 гг.).

Цель работы - создание высоконаполненных металлополимерных композитов с повышенными свойствами на основе раскрытия закономерностей формирования структуры и свойств при взрывной обработке порошковых смесей.

Поставленная цель достигалась путем решения следующих задач:

1. Обоснование выбора схем и параметров взрывного прессования композиционных металлополимерных смесей на основе термопластичных полимеров фторопласта-4 и полиимида.

2. Экспериментальное определение зависимостей, связывающих структурообразование в металлополимерных композитах с параметрами взрывной обработки.

3. Определение условий взрывного прессования, обеспечивающих формирование наноструктур в металлополимерных композиционных материалах.

4. Установление связей между составом, структурой, тепло- и электрофизическими свойствами КМ и условиями их получения с учетом теплового воздействия.

5. Разработка практических рекомендаций по применению взрывной обработки с учетом полученных закономерностей для получения антифрикционных, тепло- и электропроводящих материалов и изделий с повышенными эксплуатационными свойствами.

Кандидатская диссертаиия Сергеева И. В._Введение

Научная новизна работы заключается в раскрытии особенностей структурообразования металлополимерных композитов на основе фторопласта-4 и полиимида в зависимости от параметров взрывного прессования, состава и пористости порошковой композиционной смеси, учет которых позволяет повысить физико-механические, тепло- и электрофизические свойства создаваемых материалов.

Установлено, что за счет варьирования параметров взрывного прессования возможно получение в высоконаполненных металлополимерных композитах трех морфологических модификаций металлического наполнителя: частицы, форма которых соответствует исходному металлическому порошку; непрерывный металлический каркас из сваренных между собой деформированных металлических частиц, пустоты в котором заполнены полимерной фазой; наноструктурированная металлическая матрица с отдельными включениями частично деструктурированного полимера.

Показано, что формирование этих модификаций связано с изменением механизмов деформирования и консолидации частиц, заключающихся в переукладке; пластическом деформировании металла с формированием высокопрочных межчастичных контактов; плавлении с высокоскоростным охлаждением.

Установлено, что формирование наноструктурированного состояния металлополимерного композита происходит за счет интенсификации процессов межчастичного трения, деструктивно-рекомбинационных процессов, сопровождающихся дополнительным разогревом материала. При этом с повышением исходной пористости заготовки снижается необходимое давление в ударном фронте, обеспечивающее образование наноструктур.

Практическая значимость. Даны научно-обоснованные практические

рекомендации по выбору оптимального состава металлополимерных

композитных смесей и технологических схем получения с помощью ВП

металлонаполненных конструкционных, антифрикционных и

электропроводящих материалов и изделий с повышенными физическо-

8

Кандидатская диссертаиия Сергеева И. В._Введение

механическими свойствами, которые недостижимы в традиционных композитах, для промышленного применения в машиностроительном оборудовании.

Доказано, что взрывным прессованием металлонаполненных КМ на основе Ф-4 и ПИ при рациональных давлениях ВП (Р = 0,4-0,7 ГПа) достигнуто повышение твердости КМ, содержащих 10-70 % меди, алюминия и бронзы до 3,5 ГПа, прочности при растяжении до 2-4 раз, при сжатии до 5-6 раз, теплопроводности в 40 раз, электропроводности в 100 раз, что позволяет расширить области применения Ф-4 и ПИ.

Разработанные наноматериалы, обладая высоким комплексом механических, тепло- и электрофизических свойств могут быть использованы как в высоконагруженных узлах машин различного назначения, заменяя дорогие антифрикционные детали преимущественно импортного производства из сплавов цветных металлов и металлополимеров (Polyslip), так и в качестве новых проводников.

Разработаны способ получения (№ 2452593 РФ) металлополимерных материалов с содержанием 60-80 % бронзы, позволяющий расширить область наноструктурирования в центре ампулы на все ее сечение за счет введения металлических вкладышей, и способ получения металлополимерных покрытий (патент № 2471591 РФ) из композиционных материалов на основе Ф-4, содержащих 70-90 % бронзы, на цилиндрических поверхностях металлических изделий, включающий ВП (Р = 1,6-1,9 ГПа) и последующее спекание при 380 °С порошковой смеси.

Достоверность полученных результатов:

Решение поставленных задач обеспечивается за счет совместного

применения современных методов исследования, включающих сканирующую

электронную микроскопию (Versa-3D DualBeam), атомно-силовую

микроскопию (Solver Pro), дифференциальную сканирующую калориметрию

(DSC 204 Fl Phoenix), инфракрасную спектроскопию (Bruker TENSOR 27),

рентгеноструктурный анализ (ДРОН-3), а также использования

9

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Введение

специализированного программного обеспечения и средств компьютерной обработки экспериментальных данных.

Публикации:

Основные положения диссертационного исследования опубликованы в 51 работе, наиболее значительными среди которых являются следующие статьи в реферируемых журналах и 2 изобретения:

В научно-технических журналах из списка ВАК

1. Особенности формирования структуры в никель-фторопластовых нанокомпозитах при взрывной обработке / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, И. В. Сергеев // «Российские нанотехнологии» - 2012. - Т.7. - № 5-6. - С. 70-74.

2. Влияние взрывной обработки на теплофизические свойства меднофторопластовых композиционных материалов / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, Д. В. Проничев, И. В. Сергеев // Конструкции из композиционных материалов. - 2010. - № 4. - С. 28-36.

3. Теплофизические свойства высоконаполненных меднофторопластовых композиционных материалов, полученных взрывной обработкой / А. В. Казуров, Н. А. Адаменко, И. В. Сергеев, И. И. Криволуцкая // Конструкции из композиционных материалов. - 2012. - № 4. - С. 44-48.

4. Термомеханические свойства политетрафторэтилен-полиимидных композиционных материалов, полученных ударно-волновой обработкой / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, И. В. Сергеев, П. А. Бессонов // Перспективные материалы. - 2014. - № 1. - С. 71-76.

5. Особенности наноструктурирования в металлофторопластовых композициях при взрывном воздействии/ Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, Г. В. Агафонова, И. В. Сергеев // Материалы. Технологии. Инструменты. -2011.-Т. 16.-№4.-С. 65-71.

6. Исследование влияния взрывной обработки на электросопротивление

меднофторопластовых композиционных материалов / Н. А. Адаменко,

А. В. Казуров, С. П. Писарев, И. В. Сергеев // Изв. ВолгГТУ. Серия "Проблемы

10

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Введение

материаловедения, сварки и прочности в машиностроении". Вып. 6: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2012. - С. 96-99.

7. Влияние взрывного прессования на термомеханические свойства полиимидных композитов / Н. А. Адаменко, И. В. Сергеев, А. В. Казуров,

A. С. Рыбин // Изв. ВолгГТУ. Серия "Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении". Вып. 6: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. -Волгоград, 2012. - С. 92-96.

8. Исследование влияния режимов взрывной обработки на теплофизические свойства бронзофторопластовых композитов / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, И. В. Сергеев, В. С. Трифонов, Д. В. Проничев // Изв. ВолгГТУ. Серия "Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении". Вып. 6: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград, 2013. -С. 103-107.

Прочие публикации

9. Адаменко, H.A. Синтез нанофаз в металлополимерных композициях при ударно-волновом воздействии / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, И. В. Сергеев // XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Волгоград, 25-30 сент. 2011 г.). В 4 т. Т. 2 / РАН, РХО им. Д.И. Менделеева, Администрация Волгогр. обл. [и др.]. - Волгоград, 2011. - С. 20.

10. Казуров, A.B. Применение ударно-волновой обработки для получения наноструктур в металлополимерных композитах / А. В. Казуров, И. В. Сергеев, Н. А. Адаменко // XXXVII Гагаринские чтения : междунар. молодёжная науч. конф.: науч. тр. В 8 т. Т. 1 / "МАТИ" - Рос.гос. технол. ун-т им. К. Э. Циолковского [и др.]. - М., 2011. - С. 50-51.

11. Влияние взрывного прессования на теплофизические свойства меднофторопластовых композитов [Электронный ресурс] / И. В. Сергеев,

B. С. Трифонов, Н. А. Адаменко, А. В. Казуров // Студенческая весна 2013: Машиностроительные технологии: тр. всерос. науч.-техн. конф. / МГТУ им. Н.Э. Баумана. - М., 2013. - № ГР 0321300796. - С. 1-2. - Режим доступа: http://studvesna.qform3d.ru/db_fíles/articles/882/thesis.pdf.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Введение

12. Исследование теплофизических свойств бронзофторопластовых композитов, полученных на различных режимах взрывной обработки / И. В. Сергеев, П. А. Бессонов, Н. А. Адаменко, А. В. Казуров // Наноструктурные, волокнистые и композиционные материалы : тез.докл. междунар. науч. конф. и IX всерос. олимпиады молодых учёных, Санкт-Петербург, 12-16 мая 2013 г. / Санкт-Петербургский гос. ун-т технологии и дизайна. - СПб., 2013. - С. 78.

13. Особенности структурообразования во фторопластовых композиционных материалах с металлическим и полимерным наполнителями при ударно-волновой обработке / И. В. Сергеев, А. С. Рыбин, Н. А. Адаменко, А. В. Казуров // Современные биоинженерные и ядерно-физические технологии в медицине : сб. матер.всерос. молодёжной науч. шк. (18 сент. 2012 г.) / ФГБОУ ВПО «Саратовский гос. техн. ун-т им. Ю.А. Гагарина». - Саратов, 2012. - С. 14-17.

14. Сергеев, И.В. Особенности формирования структуры в никель-фторопластовых нанокомпозитах при ударно-волновой обработке / И. В. Сергеев, А. С. Рыбин // Студент и научно-технический прогресс: сб. науч. работ междунар. молодёжного конкурса / Таганрогский технол. ин-т ЮФУ [и др.]. - Ростов н/Д, 2012. - С. 60-63.

15. Исследование влияния взрывного прессования на электропроводность металлополимерных композиционных материалов / И. В. Сергеев, С. М. Залина // Новые полимерные композиционные материалы: матер. VIII междунар. науч.-практ. конф., Нальчик, 23-26 апр. 2012 г. / ФГБОУ ВПО "Кабард.-Балкар. гос. ун-т им. Х.М. Бербекова", РФФИ. - Нальчик, 2012. - С. 195-198.

16. Пат. 2452593 РФ, МПК В 22 F 3/08, В 23 К 20/08, В 82 В 3/00. Способ получения металлополимерного нанокомпозиционного материала путем взрывного прессования / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров, С. П. Писарев, Г. В. Агафонова, И. В. Сергеев; ВолгГТУ. - 2012.

17. Пат. 2471591 РФ, МПК B22F7/04, B22F3/08, С23С24/08. Способ

взрывного нанесения покрытия из порошкообразного материала /

12

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Введение

Н. А. Адаменко, Г. В. Агафонова, А. В. Казуров, И. В. Сергеев; ВолгГТУ. -2013.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международных и всероссийских конференциях: XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Волгоград, 2011 г.), «XXXVII Гагаринские чтения» (Москва, 2011 г.), «Полимерные композиты и трибология» (Гомель, Беларусь, 2011 г.), «Студент и научно-технический прогресс» (Таганрог, 2012 г.), «Новые перспективные материалы и технологии их получения» (Волгоград, 2010, 2014 гг.), «Новые полимерные композиционные материалы» (Нальчик, 2012-13 гг.), «Наноструктурные, волокнистые и композиционные материалы» (Санкт-Петербург, 2013 г.), «Наноматериалы и нанотехнологии: проблемы и перспективы» (Саратов, 2010, 2012, 2013 гг.); «Химия и технология полимерных и композиционных материалов» (Москва, 2012 г.), «Машиностроительные технологии» (Москва, 2013 г.); «Актуальные проблемы разработки и применения новых материалов и технологий» (Саратов, 2013 г.); а также на региональных конференциях молодых исследователей, научных конференциях и смотрах-конкурсах (Волгоград, 2010-2014 гг.).

Структура и объем диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и общих выводов. Материал изложен на 190 страницах, включая 20 таблиц, 105 рисунков и список использованной литературы из 151 наименования.

Во введении обоснованы актуальность и практическая значимость проводимых исследований, сформулированы цель работы и задачи исследования. Дана общая характеристика содержания диссертации по главам.

В первой главе проведен анализ отечественной и зарубежной литературы

по различным видам наполненных КМ на основе Ф-4 и ПИ, которые обладают

широким комплексом свойств и применяются в различных отраслях

промышленности. Определены предпочтительные структурные изменения в

13

Кандидатская диссертаиия Сергеева И. В._Введение

КМ, повышающие адгезионную активность между матрицей и наполнителем, особое внимание уделено структурообразованию в КМ с наноразмерными частицами. Установлена перспективность и актуальность применения ударно-волновой обработки для получения высоконаполненных металлами композиционных материалов с повышенными физико-механическими свойствами на основе трудноперерабатываемых полимеров, что зачастую невозможно или затруднительно реализовать традиционными методами.

Во второй главе определен круг исследуемых материалов, описаны методики проводимых экспериментов и способы обработки полученных данных. На основе анализа данных по ударно-волновой обработке порошкообразных материалов и полимеров выбраны схемы взрывного прессования дисперсных металлополимерных смесей. С помощью компьютерных расчетов ударно-волновых процессов определены физические параметры ВП. Выбраны диапазоны варьирования условий и режимов изучаемых в работе технологических процессов получения КМ: взрывного прессования и последующего спекания.

В качестве матриц применяли термопластичные полимеры: фторопласт-4 марки Ф-4А и полиимид (ПИ) марки ПМ-69. В качестве наполнителей (10-90 % об) были выбраны порошки металлов: меди (ПМС-1), никеля (ПНЭ), алюминия (ПА-2) и бронзы (ПБр05Ц5С5) с размерами частиц от 14 до 300 мкм.

Третья глава посвящена изучению закономерностей

структурообразования металлополимерных КМ при различных параметрах ВП

и их влияния на механические свойства КМ. Определены количественные

критерии параметров взрывного прессования для достижения структур

неполного и предельного уплотнения с трансформацией металлонаполненного

композита (при содержании металла более 50 %) в армированный за счет

сварки металлических частиц, а также образования наноструктурированных

зон, с образованием химических соединений при адгезионном взаимодействии

между металлом и полимером, что подтверждается методами АСМ, СЭМ, ЭДА

и РСА. Проведенные исследования позволили оценить влияние условий ВП на

14

микротвердость, прочность при растяжении и сжатии полученных металлополимерных КМ.

Четвертая глава посвящена исследованию влияния условий (режимов ВП) на термомеханические, тепло- и электрофизические свойства КМ. Установлена взаимосвязь между составом, структурой, тепло- и электрофизическими свойствами КМ и условиями их получения.

Пятая глава посвящена практическому применению полученных результатов исследований при разработке технологических процессов изготовления КМ и изделий различного функционального назначения. Разработаны основные принципы оптимального проектирования и изготовления металлополимерных композитных антифрикционных, тепло- и электропроводящих изделий с повышенными физико-механическими свойствами.

В заключении приведены выводы, отражающие основные результаты работы.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю - профессору, доктору технических наук Адаменко Н. А. и доценту, кандидату технических наук Казурову А. В., сформулировавшим направление научно-технических разработок, цель и задачи исследований, а также оказавшим помощь при обсуждении, анализе и выявлении новизны полученных результатов. Автор выражает благодарность профессору, доктору технических наук Рогозину В.Д. за помощь и консультации при расчете параметров ударно-волновой обработки и доценту, кандидату технических наук Арисовой В.Н. за помощь при рентгеноструктурных исследованиях, а также всем сотрудникам кафедры, принявшим участие в обсуждении результатов работы.

Кандидатская диссертаиия Сергеева И. В._Глава I

ГЛАВА 1. СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Общие положения о полимерных композиционных материалах

В машиностроительных узлах современной техники все более широкое распространение находят термопластичные полимеры, способные длительно работать в тяжелых условиях эксплуатации [1-13]. Одними из наиболее перспективных термостойких полимеров являются политетрафторэтилен (фторопласт-4, Ф-4, ПТФЭ) и полиимид марки ПМ-69 (ПИ), позволяющие получать изделия с высокими эксплуатационными свойствами. Однако развитие техники требует дальнейшего повышения их эксплуатационных свойств. Эту проблему можно решить путем введения в полимерную матрицу наполнителей, в том числе с последующим усилением адгезионного взаимодействия между полимером и наполнителем, то есть создание композиционных материалов (КМ) [1-13]. В качестве наполнителей широкое применение получили порошки металлов (алюминия, никеля, меди и др.) и их-сплавов (бронзы и др.), которые не только повышают тепло- и электропроводящие характеристики КМ, но также активны при создании адгезионных контактов с полимером, что повышает работоспособность деталей из металлополимеров [3-5].

Создание КМ на основе термостойких полимеров с последующим применением эффективных технологических процессов получения изделий из них, позволяющих значительно расширить области их применения, является одной из важнейших научных задач, о чем свидетельствует опыт мировых лидеров по производству пластмасс, в частности фирмы «DuPont» (США), Davies Nitrate Со. (США), Rogers Corp. (США), Liqvio Nitrogen Processing Corp. (США), Richard Klinger Ltd. (Англия), Allegheny Plastics Corp. (США), и другие [1,2, 6, 8, 9, 12].

Введение дисперсных наполнителей в термопластичные матрицы

способствует структурно-фазовым превращениям с формированием

16

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Глава I

модифицированных структур, сопровождающихся существенным изменением физико-механических свойств и повышением износостойкости КМ. Следовательно, наполнение полимеров следует рассматривать как физико-химическую модификацию матрицы, которая структурированием полимера на самых различных уровнях организации позволяет получить КМ с необходимой структурой и обладающих требуемыми свойствами [1-13]. Для обеспечения направленного модифицирования полимерной матрицы решающее значение имеет выбор наполнителя по таким критериям, как химический, фазовый состав, форма, размер частиц, адсорбционная способность, реакционная и структурная активность и т. д. [2-14]. Основными требованиями, предъявляемыми к наполнителям являются [1-13]: способность смешиваться с полимером с образованием системы заданной степени однородности; стабильность свойств в процессах переработки, при хранении и эксплуатации термостойких полимеров; доступность и низкая стоимость.

1.2 Композиционные материалы на основе фторопласта-4

Ф-4 имеет уникальный комплекс эксплуатационных свойств: высокую химическую и климатическую стойкость, электроизоляционные свойства, низкий коэффициент трения, а также биосовместимость и нетоксичность [2-13]. Однако Ф-4 характеризуется низкими механическими свойствами, износостойкостью и коэффициентом теплопроводности и высоким коэффициентом теплового расширения.

Физико-механические свойства фторопластовых КМ изменяются в зависимости от концентрации наполнителей:

- при содержании наполнителей от 1 до 10 % об. материалы обладают высокими прочностью при растяжении и относительным удлинением, хорошим сопротивлением многократному изгибу, низким содержанием пор около частиц наполнителя. Такие материалы имеют пониженное сопротивление износу, хотя и значительно большее, чем у чистого Ф-4; микроструктура КМ Ф-4+9,7 % об.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Глава I

сплава ТпЬа1оу Т-401 (сплав состоит из сферических частиц бронзы, рубленных углеродных волокон и измельченного графита) приведена на рис. 1.1 [15].

- при содержании наполнителей от 10 до 20 % об. получаются материалы для невысоких нагрузок и невысоких скоростей скольжения механизмов, работающих непрерывно: они имеют высокую износостойкость и быстро прирабатываются;

- при содержании наполнителей от 20 до 40 % об. обеспечиваются наибольшие износостойкость, стойкость к деформации под нагрузкой, что имеет большое значение при работе с наибольшими нагрузками и скоростями скольжения при непрерывной работе [2-13].

Рис. 1.1 - СЭМ-изображение КМ Ф-4 + 9,7 % об. (30 % масс.) сплава ТпЬа1оу Т-401 [15]

Дальнейший качественный скачок в повышении комплекса физико-механических и эксплуатационных свойств фторопластовых КМ достигается увеличением содержания наполнителя более 40 %, однако, при этом основная задача не только в обеспечении высокого адгезионного взаимодействия между полимером и наполнителем, но, прежде всего, в создании прочных связей между металлическими частицами, с образованием несущей целостной объемной арматуры. Такими материалами являются каркасные металлофторопластовые КМ, которые получают многократной пропиткой суспензией Ф-4 предварительно спеченного порошкового металлического каркаса, прочность которых при растяжении достигает 60 МПа. Для еще

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сергеев, Иван Викторович, 2014 год

Список использованной литературы

1. Головкин, Г. С. Научные основы производства изделий из термопластичных композиционных материалов. / Г. С. Головкин и В. П. Дмитренко // М.: РУСАКИ. - 2005. - 472 с.

2. Крыжановский, В. К. Технические свойства полимерных материалов: уч.-справ. пос. / В. К. Крыжановский и [др.] // СПб.: Изд-во «Профессия», 2003. - 240 с.

3. Семенов, А. 77. Металлофторопластовые подшипники. / А. П. Семенов и Ю. Э. Савинский // М.: Машиностроение. - 1976. - 192 с.

4. Ениколопов, Н. С. Принципы создания полимерных композиционных материалов. / Н. С. Ениколопов и [др.] // М.: Химия. -1990. - 238 с.

5. Белый, В. А. Металлополимерные материалы и изделия. -М.: Химия.-1979.-135 с.

6. Михайлин, Ю. А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы. // СПб.: Профессия. - 2006. - 624 с.

7. Бузник, В. М. Металлополимерные нанокомпозиты (получение, свойства, применение). / В. М. Бузник и [др.] // Новосибирск: Изд-во СО РАН. -2005.-260 с.

8. Крыжановский, В. К. Производство изделий из полимерных материалов; под общей ред. В. К. Крыжановскош // СПб.: «Профессия». - 2008. - 460 с.

9. Кербер, М. Л. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. пособие; под ред. А. А. Берлина / М. Л. Кербер и [др.] // СПб.: Профессия. - 2008. - 560 с.

10. Кац, Г. С. Наполнители для полимерных композиционных материалов. / Г. С. Кац и Д. В. Милевски // М.: Химия. - 1981. - 736 с.

11. Федорченко, И. М. Композиционные спеченные антифрикционные материалы. // И. М. Федорченко, Л. И. Пугина. / Киев: Наук. Думка. -1980. - 404 с.

12. Пугачев, А. Переработка фторопластов в изделия. / А. К. Пугачев, О. А. Росляков // Л.: Химия. - 1987. - 65с.

13. Машков, Ю. К. Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена. / Ю. К. Машков и [др.] // М.: Машиностроение. - 2005. -240 с.

14. Бузник, В. М. Новые наноразмерные и микроразмерные объекты на основе политетрафторэтилена. // Российские нанотехнологии. - 2009. - Т.4. — № 11-12.-С. 35-41.

15. Khoddamzadeh, A. Novel polytetrafluoroethylene (PTFE) composites with newly developed. Tribaloy alloy additive for sliding bearings. /

A. Khoddamzadehet [all] // Wear. - 2009. - Vol. 266. - P. 646-657.

16. Корнополъцев, В. H. Оптимизация состава металлофторопластового антифрикционного материала на стальной подложке. // В. Н. Корнополъцев и [др.] / Химия в интересах устойчивого развития. - 2005. - № 13. - С. 757-765.

17. Белогорский, В. Д. Износостойкость и нагрузочные характеристики антифрикционных углеродных материалов при трении на воздухе. [Текст] /

B. Д. Белогорский // В сб. Конструкционные материалы на основе углерода. -М.: Металлургия. -1978. - С. 78-83.

18. Дмитрюк, Б. Н. Износостойкость металлополимерных сочленений. [Текст] / Б. Н. Дмитрюк // Механика полимеров. - 1966. - №6. - С. 580-584.

19. Рогов, В. Е. Модифицированные антифрикционные материалы на основе политетрафторэтилена: получение, свойства и применение в машиностроении. Дисс. докт. техн. наук / Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова. - Барнаул. - 2010. - 297 с.

20. Hargreaves, R. Performance of some plain bearing materials under boundary conditions at low temperatures. [Текст] / R. Hargreavesand, D. H. Tantam - Proc. // J. Mech. Engng. - 1961. - V. 175. - №20.

21. Воропаев, В. В. Теплофизические аспекты технологии высокопрочных фторкомпозитов / В. В. Воропаев, В. А. Струк и Г. Н. Горбацевич // http://www.lib.grsu.by/library/data/resources/catalog/168100-372863.pdf

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Список использованной литературы

22. Охлопкова, А. А. Полиолефиновые композиты триботехнического назначения для узлов трения автомобилей. / А. А. Охлопкова и [др.] // Химия в интересах устойчивого развития. - 2005. - № 13. - С. 797-803.

23. Охлопкова, А. А. Износостойкость и деформационно-прочностные характеристики политетрафторэтилена, содержащего ультрадисперсные оксиды и нитриды металлов. / А. А. Охлопкова и А. В. Виноградов //Трение и износ. -1996. - Т. 17. -№ 3. - С. 382-385.

24. Охлопкова, А. А. Использованием оксидных и нитридных керамик для модификации политетрафторэтилена. / А. А Охлопкова и С. А. Слепцова// Трение и износ. - 1999. - Т. 20. - № 1. - С. 80-85.

25. Охлопкова, А. А. Использование природного цеолита для повышения триботехнических характеристик ПТФЭ. //Трение и износ. - 1999. -Т. 20.-№2.-С. 228-231.

26. Охлопкова, А. А. Влияние активированного модификатора на деформационно-прочностные и триботехнические свойства политетрафторэтилена. /А. А. Охлопкова и [др.] //Пластические массы. - 1999. -№ 8. - С. 17-20.

27. Адрианов, О. А. Применение природных цеолитов Якутии для модификации полимерных материалов. / О. А. Адрианов и М. И. Слепцова//Пластические массы. - 1999. - № 8. - С. 40-42.

28. Слепцова, С. А. Влияние механической активации цеолита на структуру политетрафторэтилена. / С. А. Слепцова и [др.] //Пластические массы.-1999.-№ 8. - С. 43-46.

29. Слепцова, С. А. Исследование термодинамических параметров композиционных материалов на основе политетрафторэтилена и ультрадисперсных наполнителей. / С. А. Слепцова и А. А. Охлопкова // Пластические массы-2000. - № 11- С. 26-29.

30. Брощева, 77. Н. Влияние природных цеолитовых пород на триболошческие свойства политетрафторэтилена. / П. Н. Брощева, А. А. Охлопкова и Т. С. Ючюгяева// Трение и износ. - 2001. - Т.22. - № 1. - С. 58-61.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Список использованной литературы

31. Кропотин, О. В. Структура и вязкоупругие свойства армированного углеродным волокном политетрафторэтилена. // Материаловедение. - 1997. -№4.-С. 19-21.

32. Кропотин, О. В. Особенности влияния армирующего углеродного волокна «Урал Т10» на структуру и некоторые физико-механические свойства политетрафтороэтилена. / О. В. Кропотин и [др.] // Трение и износ. - 1998. - Т. 19,-№4.-С. 492-497.

33. Гинзбург, Б.М. Влияние фуллереновой сажи на трибологические свойства фторопласта-4 и фторопластового композита Ф-4К20 /Б.М.Гинзбург и [др.] //Трение и износ. - 1999. - Т. 20. - № 5. - С. 555-562.

34. Машков, Ю. К. Влияние межфазного слоя на теплоемкость и износостойкость наполненного политетрафторэтилена. //Т рение и износ. -1998. -Т. 19. - №4. -С.487-492.

35. Машков, Ю. К Структура и свойства ПТФЭ модифицированного природным скрытокристаллическим графитом. / Ю. К. Машков и [др.] //Трение и износ. - 2000. - Т. 21. - № 1. - С. 47-51.

36. Машков, Ю. К. Повышение эксплуатационных свойств композитов на основе политетрафторэтилена. Часть I. Влияние состава и вида наполнителей на структуру и свойства композитов. /Ю. К. Машков и [др.] //Трение и износ. - 2002. - Т. 23. - № 2. - С. 181-187.

37. Машков, Ю. К. Повышение эксплуатационных свойств композитов на основе ПТФЭ оптимизацией состава и технологии. Часть П. Влияние технологических режимов на механические и триботехнические свойства композитов. / Ю. К. Машков и [др.] //Трение и износ-2002 - Т.23. -№5. - С. 537-542.

38. Казуров, A.B. Исследование структуры и свойств высоконаполненных металлополимерных композитов и изделий на основе фторопласта-4, полученных взрывной обработкой. /Дисс. канд. техн. наук: -Волгоград. - 2004. - 191 с.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Список использованной литературы

39. Дулънев, Г. Н. Теплопроводность смесей n композиционных материалов. Справочник. / Г. Н. Дульнев и Ю. П. Заричняк // Л.: Энергия. -1974.-264 с.

40. Wang, Yu. Tribological properties of transfer films of PTFE-based composites. / Yu. Wang and F. Yan // Wear. - 2006. - Vol. 261. - P. 1359-1366.

41. Гацков, В. С. Повышение прочности и износостойкости деталей из антифрикционных материалов. / В. С. Гацков и С. В. Гацков // Научные труды международной конференции «ТЕХНОЛОГИЯ 96». - Новгород. -1996. - С. 70-82.

42. Бейдер, Э. Я. Опыт применения фторполимерных материалов в авиационной технике / Э. Я. Бейдер и [др.] // Российский химический журнал. -2008. - T. LII. - № 3. - С. 30-44.

43. Гацков, В. С. Прогрессивные технологии изготовления деталей из антифрикционных и фрикционных материалов. / В. С. Гацков и С. В. Гацков // Вестник Курганского университета «Технические науки». - Курган: Из-во Курганского гос. Ун-та. - Вып. 2. - 2006. - С. 24-27.

44. Блайт, Э. Р. Электрические свойства полимеров; пер. с англ. / Э. Р. Блайт, Д. Блур. // М.: ФИЗМАТЛИТ. - 2008. - 376 с.

45. Гуль, В. Е. Электропроводящие полимерные композиции. /

I

В. Е. Гуль и Л. 3. Шенфиль// М.: Химия. - 1984. -240 с.

46. Слепцова, С. А. Исследование межфазного взаимодеиствия и разработка триботехнических машиностроительных материалов на основе политетрафторэтилена и ультрадисперсных керамик: Дисс. канд. техн. наук: -Якутск.-2004.-162 с.

47. Машков, Ю. К. Трение и модифицирование материалов трибосистем. / Ю. К. Машков и [др.] // М.: Наука. - 2000. - 280 с.

48. Машков, Ю. К Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена./ Ю. К. Машков и [др.] //М.: Машиностроение. - 2005. - 240 с.

49. Рогов, В. Е. Повышение эксплуатационных характеристик фторопластовых уплотнительных манжет путем создания на рабочих

поверхностях полимер-полимерных покрытий. /В. Е. Рогов и А. М. Гурьев // Ползуновский вестник. - 2010. - № 1. - С. 122-133.

50. Рогов, В. Е. Свинецсодержащие антифрикционные материалы на основе политетрафторэтилена. / В. Е. Рогов и [др.] //Трение и износ. - 2001. -Т. 22.-№ 1.-С. 104-108.

51. Рогов, В. Е. Получение антифрикционных фторопласт-фосфатных покрытий. /В.Е. Рогов и [др.]//Химическая промышленность. -1999. -№ 9. - С. 40-43.

52. Пугачев, А. К. Переработка фторопластов в изделия. / А. К.Пугачев и О. А.Росляков // JL: Химия. - 1987. - 65с.

53. Машков, Ю. К. Структурная многоуровневая модификация полимерного композиционного материала при синтезе и фрикционном нагружении. / Ю. К. Машков, В. И. Суриков и JI. Ф.Калистратова // Физическая мезомеханика. - 2002. - № 5 (2). - С. 103-108.

54. Симонов-Емельянов, И. Д. Технология получения и переработки наноструктурных полимерных и углеродных композиционных материалов. //Наукоемкие химические технологии-2004: Тезисы докл. Междунар. конф-Волгоград. - 2004. - Т. 2. - С. 58-60.

55. Durable poly-tetra-fluorine-ethylene for rolling bearings // Maschinenmarkt. -1998. - Vol. 104. - №16. -P.145.

56. Sherin, T. Effect of Filler Content on the Dielectric Properties of PTFE/ZnAl204 // T. Sherinet [all] / Journal American ceramic society. - 2008. -Vol. 91-№6.-P. 1971-1975.

57. Brown E. N. The role of crystalline phase on fracture and microstructure evolution of polytetrafluoroethylene (PTFE). / E. N. Brown and D. M. Dattelbaum // Polymer. - 2005. -Vol. 46. - P. 3056-3068.

58. Rae, P. J. The properties of poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) in compression. / P. J. Rae and D. M. Dattelbaum // Polymer. - 2004. - Vol. 45. - P. 7615-7625.

59. Охлопкова, А. А. Полимерные композиционные материалы триботехнического назначения на основе политетрафторэтилена /

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Список использованной литературы

A. А. Охлопкова и [др.] // Российскийхимическийжурнал. - 2008. - Т. LII. — № 3. - С. 147-152.

60. Справочник по пластическим массам. /Под. ред. В. М. Катаева,

B. А. Попова и Б. И. Сажина // М.: Химия. - 1975. - Т. 1. - 448 с.

61. Мельникова, Н. Б. Межфазная энергия на границе раздела «Полимер-жидкость» как критерий адгезионных свойств полиимидов. // Н. Б. Мельникова и [др.] / Вестник московского университета. Серия 2. Химия. - 1998. - Т. 39. -№ 6. - с. 413-417.

62. Zhang, J. Theoretical Study on Polyimide-Cu(100)/Ni(100) Adhesion / J. Zhang, et [all] // Chem. Mater. - 2006. - 18. P. 5312-5316

63. Shen, Yi. Structural and transport properties of BTDA-TDI/MDI co-polyimide (P84)-silica nanocomposite membranes for gas separation // Yi. Shenand, A. C. Lua // Chemical Engineering Journal. - 2012. - Vol. 188. - P. 199-209.

64. Tekce, H. S. Effect of particle shape on thermal conductivity of copper reinforced polymer composites. / H. S. Tekce, D. Kumlutas and I. H. Tavman // Journal of reinforced plastics and composites. - 2007. - Vol. 26. - № 1. - P. 113-121.

65. Михайлов, И. В. Политетрафторэтилен в медицине. / И. В. Михайлов, С. В. Сидорчук и С. Р. Лаврусенко //Пластические массы. -2001. -№ 8 -С. 38-41.

66. Ричардсон, М. Промышленные полимерные композиционные материалы. - М.: Химия. - 1980. - 472 с.

67. Трофимов, Н. Н. Основы создания полимерных композитов. / Н. Н. Трофимов и М. 3. Канович // М.: Наука. - 1999. - 538 с.

68. Лагунов, В, С. Электропроводные металлофторопластовые композиты. // Машиностроитель. - 2000. -№11.- С.36-37.

69. Курицина, А.Д. Композиционные материалы и покрытия на базе фторопласта-4 для сухого трения в подшипниках скольжения. / А. Д. Курицина и И. П. Истомин // М.: Машиностроение. - 1971. — 52 с.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Список использованной литературы

70. Лагунов, B.C. Устройство для изготовления металлофторопластов способами компрессионной пропитки. / В. С. Лагунов и Б. Б. Еськов // Техника машиностроения. - 1995. - №4. -С. 86-87.

71. Лагунов, B.C. Устройство для изготовления антифрикционных композитов способами компрессионной пропитки. // Машиностроитель. — 1997. -№5. -С. 24-25.

72. Лагунов, B.C. Экспериментально-теоретическое конструирование металлофторопластов / В. С. Лагунов и Б. Б. Еськов // Машиностроитель. -1997.-№11.-С. 16-19.

73. Адаменко, Н. А. Ударно-волновая обработка дисперсного фторопласта-4. / Н. А. Адаменко, Ю. П. Трыков и А. В. Фетисов // Материаловедение. - №6. - 2000. -С. 38-42.

74. Седов, Э. В. Разработка технологии получения полимерных композиционных материалов и изделий с использованием обработанных взрывом дисперсных термопластов: Автореф. дис. ...канд. техн. наук / ВолгГТУ. - Волгоград. - 1999. - 22 с.

75. Адаменко, Н. А. Свойства железофторопластового композита, полученного взрывным прессованием в ампулах. / Н. А. Адаменко, Ю. П. Трыков и А. В. Казуров // Перспективные материалы.—2003. - № 4. - С. 83-86.

76. Адаменко, Н. А. Структурные изменения фторопласта при взрывном прессовании в цилиндрических ампулах. / Н. А. Адаменко и [др.] //Физика и химия обработки материалов. - 2000. - №5. - С. 54-57.

77. Адаменко, Н. А. Структура и свойства фторопласта и сверхвысокомолекулярного полиэтилена, полученных взрывным прессованием. / Н. А. Адаменко, В. Н. Арисова и А. В. Фетисов // Пластические массы. - 2000. -№10.-С. 12-15.

78. Бессонов, М. И. Полиимиды - класс термостойких полимеров. / М. И. Бессонов и [др.] // Л.: Наука. - 1983. - 328 с.

79. Адрова, Н. А. Полиимиды - новый класс термостойких полимеров. / Н. А. Адрова и [др.] // Л.: Наука. - 1968. - С.39-48.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Список использованной литературы

80. Морохов, И. Д. Ультрадисперсные металлические среды. / И. Д. Морохов, JI. И. Трусов и С. П. Чижик. // М.: Атомиздат. - 1977. - 264 с.

81. Петров, Ю. И. Кластеры и малые частицы. / Ю.И. Петров. // М.: Наука. - 1986.-366 с.

82. Гусев, А. И.Нанокристаллические материалы / А. И. Гусев и А. А. Ремпель. - М.: Физматлит. - 2001. - 224 с.

83. Ремпель, А. А. Нанотехнологии, свойства и применение наноструктурированных материалов. // Успехи химии. - 2007. - Т. 76. - №5. -С.474-500.

84. Третьяков, Ю. Д. Процессы самоорганизации в химии материалов. // Успехи химии. - 2003. - №72. - С.731 -763.

85. Валыев, Р. 3. Наноструктуриые материалы, полученные интенсивной пластической деформацией./ Р. 3. Валиев и И. В. Александров. // М.: Логос. - 2000. - 272 с.

86. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. // М.: Физматлит. - 2005.-416 с.

87. Помогайло, А. Д. Наночастицы металлов в полимерах. / А. Д. Помогайло, А. С. Розенберг и И. Е. Уфлянд. - М.: Химия. - 2000. -672 с.

88. Охлопкова, А. А. Пластики, наполненные ультрадисперсными неорганическими соединениями. / А. А. Охлопкова, А. В. Виноградов и Л. С. Пинчук. // Гомель: ИММС НАНБ. - 1999. - 164 с.

89. Fluorine plastic armored by carbon filament. // Konstruktion. - 1995. -Vol. 47.-№12.-P. 25-27.

90. Лякишев, H. П. Наноматериалы конструкционного назначения. / H. П. Лякишев и М. И. Алымов // Российскиенанотехнологии. - 2006. - Т. 1. -№1-2.-0.71-81.

91. Точильников, Д. Г. Влияние фуллереновой сажи на трение покоя фторопластов при упругом контакте со сталью в отсутствии смазочного материала. / Д. Г. Точильников и Б. М. Гинзбург //Трение и износ. - 2002. - № 1 -С. 60-63.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Список использованной литературы

92. Помогайло, А. Д. Основные подходы к формированию металлополимерных нанокомпозитов. // Всеросс. семинар «Наночастицы и нанохимия». - Черноголовка. - 2000. - С. 13.

93. Аржакова, О.В. Металлонаполненные нанокомпозиты на основе крейзованных полимерных матриц / О. В. Аржакова и [др.] // Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии: Автореф. докл. 4-й Междунар. конф. - СПб: Изд-во СПбГУ. - 2004 - С. 131.

94. Джардималиева, Г. И. Получение и магнитные свойства металлополимерных нанокомпозитов. / Г. И. Джардималиева и [др.] // Химия высокоорганизованных веществ и научные основы нанотехнологии: Автореф. докл. 4-й Междунар. конф. - СПб: Изд-во СПбГУ. - 2004. - С.130.

95. Губин, С. 77. Нанометаллизация ультрадисперсного политетрафторэтилена / С. П. Губини [др.] // Докл. АН. - 2003. - Т.388. -№ 4. -С.493-496.

96. Адаменко, Н. А. Взрывная обработка металлополимерных композиций. / Н. А. Адаменко, А. В. Фетисов и А. В. Казуров// Волгоград.: Изд-во ВолгГТУ. - 2007. - 240с.

97. Рогозин, В. Д. Взрывная обработка порошковых материалов.// Волгоград.: Изд-во ВолгГТУ. - 2002. - 136с.

98. Белошапко, А. Г. Образование ультрадисперсных соединений при ударно-волновом нагружении пористого алюминия. Исследование полученных частиц./ А. Г. Белошапко, А. А. Букаемский и А. М. Ставер // Физика горения и взрыва. - 1990. - Т. 26. - № 4. - С. 93-97.

99. Валиев, Р. 3. Структура и свойства металлических материалов с субмикрокристаллической структурой. / Р. 3. Валиев, А. В. Корзников и Р. Р. Мулюков // ФММ. - 1992. - № 6. - С. 70-86.

100. Ильин, А.П. В кн.: Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы. / А. П. Ильин и [др.] // (Труды II межрегион, конф.). КГТУ, Красноярск. - 1999. - С.31.

101. Ставер, А. М. Ультрадисперсные алмазные порошки, полученные с использованием энергии взрыва. / A.M. Ставер и [др.] // Физика горения и взрыва. - 1984. -Т. 20. - №4. - С. 100 -104

102. Белошапко, А. Г. / А. Г. Белошапко и [др.]// Физика горения и взрыва.-1993.-Т. 2.-С. 111

103. Адаменко, Н. А. Ударно-волновая обработка полимеров и полимерных композиций. / Н. А. Адаменкои [др.] // Физика и химия обработки материалов. - 2006. - №5. - С.20-24.

104. Барамбойм, М. К. Механохимия высокомолекулярных соединений. // М.: Химия. - 1971. - 364 с.

105. Златин, Н. А. Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях. / Н. А. Златин и [др.] // М.: Наука. - 1974. -344 с.

106. Рогачев, А. А. Молекулярная архитектура нанокомпозиционных покрытий на основе политетрафторэтилена и металлов, сформированных из активной газовой фазы. / А. А.Рогачев и [др.] // Проблемы физики, математики и техники. - 2009. - № 1 (1). - С. 21-26.

107. Гузеев, В. В. Разработка новых полимерных и керамических материалов для узлов трения нефтяных центробежных насосов. / В. В. Гузеев и [др.] // Химическаяпромышленность. - 2001. — № 5. - С. 50-56.

108. Liangwei, Qu. Polyimide-functionalized carbon nanotubes: synthesis and dispersion in nanocomposite films / Qu. Liangweiet [all] // Macromolecules. - 2004. -Vol. 37.-P. 6055-6060.

109. Men, X.-H. Preparation of PTFE nanosphere with the assistant of modified multi-walled carbon nanotubes / X.-H. Men et [all] // Journal of Dispersion Science and Technology. - 2008. - Vol. 29. - P. 1135-1137.

110. Zhu, J. Tribological and mechanical properties of carbon nanofiber-filled polytetrafluoroethylene/polyimide composites. / J. Zhu et [all] // Journal of Nanoscience and Nanotechnology. - 2009. -Vol. 9. - P. 5958-5965.

111. Hong, L. Synthesis and tribological properties of thermosetting polyimide and its carbon nanotube-containing composites. / L. Hong, W. Tingmei and W. Qihua // Polymer-Plastics technology and engineering. - 2012. - Vol. 51. - P. 1-5.

112. Yudin, V. E. Effects of nanofiller morphology and aspect ratio on the rheo-mechanical properties of polyimide nanocomposites // V. E. Yudinet [all] / Express polymer letters. - 2008. - Vol. 2. - №7. - P. 485-493. DOI: 10.3144/expresspolymlett.2008.58

113. Хныков, А. Ю. Газочувствительные свойства тонкопленочных нанокомпозитов на основе поли-п-ксилилена с низким содержанием палладия. / А. Ю. Хныков и [др.] // Высокомолек. соед. Б. - 2002. - Т. 44. - №10. - С. 1858.

114. Хныков, А. Ю. Синтез, структура и свойства металлополимерных нанокомпозитов на основе серебра и поли-п-ксилилена. // Высокомолек. соед. Б.-2002.-Т. 44.-№10.-С. 1858.

115. Адамепко, Н. А. Структура и свойства обработанных взрывом дисперсных термопластов / Н.А. Адаменко и [др.] // Материаловедение. - №1. -2001.-С. 36-40.

116. Бордзиловский, С. А. Электросопротивление политетрафторэтилена при ударном сжатии. / С. А. Бордзиловский и С. М. Караханов // Физика горения и взрыва-2002-Т.38. - № 6 - С. 127-133.

117. Прюммер, Р. А. Обработка порошкообразных материалов взрывом. -М.: Мир.- 1990.- 128 с.

118. Стрелецкий, А. Н. Структура механически активированных высокоэнергетических нанокомпозитовАВ-политетрафторэтилен. / А. Н. Стрелецкий и [др.] // Коллоидный журнал. - 2009. - Т. 71. - № 6. - С. 835843.

119. Игнатьева, Л. Н. Влияние взрывной обработки на строение и свойства ультрадисперсного политетрафторэтилена. // JI. Н. Игнатьева и [др.] / Перспективные материалы. - 2013. - № 3. - с. 63-71.

120. Cai, J. High-strain, high-strain-rate flow and failure in PTFE/A1AV granular composites. / J. Cai et [all] // Materials Science and Engineering A. - 2008 -Vol. 472. - P. 308-315. DOI: 10.1016/j.msea.2007.03.068.

121. Андриевский, P. А. Порошковое материаловедение. -M.: Металлургия. - 1981. - 205с.

122. Кипарисов, С. С. Порошковая металлургия. / С. С. Кипарисов и Г. А. Либенсон // М.: Металлургия. - 1980. - 425с.

123. Больший, М. Ю. Научные основы порошковой металлургии и металлургии волокна. // М.: Металлургия. - 1972. - 336с.

124. Жданович, Г. М. Теория прессования металлических порошков. // М.: Металлургия. - 1969. - 264с.

125. Адаменко, Н. А. Полимерные и металлополимерные материалы, получаемые взрывной обработкой. / H.A. Адаменко, Ю.П. Трыков и A.B. Фетисов // Перспективные материалы. - 2004. - №3. - С. 63-68.

126. Афаунова, P. X. Диаграммы состояния полимерных смесей в условиях ударного сжатия с учетом их пористости./ P. X. Афаунова и [др.] // Пластические массы. - №4. - 2010. - С.25-27.

127. Адаменко, Н. А. Получение полимерных нанокомпозитов взрывной обработкой. / Н. А. Адаменко и [др.] // Российские нанотехнологии. - 2009. -№ 1-2.-С. 137-144.

128. Лысак, В. И. Сварка взрывом. // М.: Машиностроение. - 2005. - 543 с.

129. Оробинский, В. И. Прогрессивные методы шлифования и их оптимизация. // Волгоград: Изд. ВолгГТУ. -1996. - 218с.

130. Гоулдстейн, Дж. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. В 2-х кн. Т.1. / Дж. Гоулдстейн [и др.]: Пер. с англ. //М: Мир.- 1984.-303 с.

131. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна: справочник. В 3 т. Т.1. Методы испытаний и исследования / под ред. А. Г. Рахштадт [и др.].- М: Интерметнжиниринг, 2004. - 690 с.

132. Мартынов, М. А. Рентгенография полимеров. / М. А. Мартынов и К. А. Вылежанина// М.: Химия. - 1972. - 98 с.

133. Новиков, И. И. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки. / И.И.Новиков и К.М.Розин // М.: Металлургия. — 1990. - 336 с.

134. Уэндлайт, У. Термические методы анализа. - М.: Мир. - 1979. - 433

с.

135. Фотиев, А. А. Оценка величины кажущейся энергии активации с помощью диффернциальной термогравиметрии. /А.А.Фотиев и В.В.Молчанов //Неорганическая химия. - 1968. -Т.З. -вып. 12. -С. 3174-3177.

136. Тейтелъбаум, Б. Я. Термомеханический анализ полимеров. -М.: Химия. - 1979. - 234 с.

137. Ферри, Дж. Вязкоупругие свойства полимеров. // М.: Изд-воиностр. лит-ры. - 1963. - 535 с.

138. Тагер, А. А. Физико-химия полимеров. 4-е изд., перераб. и доп. / под ред. А. А. Аскадского. - М.: Научный мир. - 2007. - 573с.

139. Объемное расширение фторсополимеров Ф-4МБ и Ф-26 / Л. И. Трускова, А. И. Логвинов и А. И. Белыпина //Пластические массы. -1990.-№ 3. - С. 57-59.

140. Адаменко, Н. А. Термомеханические свойства меднофторопластовых композитов. / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров и А. X. Фам //Пластические массы. - 2006. - № 12. - С. 13-16.

141. Адаменко, Н. А. Структура и термомеханические свойства наполненных меднофторопластовых композитов после взрывного прессования. / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров и Д. А. Никулин //Материаловедение. - 2008. -№ 2. - С. 44-50.

142. Пелишенко, С. С. Влияние термообработки, наполнения и пластификации на распределение сферолитов по размерам и физико-химические свойства кристаллизующихся полимеров. / С. С. Пелишенко и В. П. Соломко // Высомол. соед.-1971.-А13, №4. - С.859-863.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Список использованной литературы

143. Адаменко, Н. А. Особенности формирования структуры в никель-фторопластовых нанокомпозитах при взрывной обработке / Н. А. Адаменко, А. В. Казуров и И. В. Сергеев // «Российские нанотехнологии». - 2012. - Т.7. -№5-6.-С. 70-74.

144. Адаменко, Н. А. Структурные изменения фторопласта при взрывном прессовании в цилиндрических ампулах / Н. А. Адаменко и [др.] // Физика и химия обработки мате

145. Кулезнев, В. Н. Химия и физика полимеров. 2-е изд., перераб. и доп. / В. Н. Кулезнев, В. А. Шершнев // М.: КолосС. - 2007. - 367 с.

146. Адаменко, Н. ^.Исследование влияния взрывной обработки на термомеханические свойства бронзополиимидных композитов / Н. А. Адаменко и [др.] // Известия ВолгГТУ. Серия "Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении". Вып. 8: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. -Волгоград. - 2013. - № 15 (118). - С. 49-54.

147. Адаменко, Н. А. Влияние взрывной обработки на теплофизические свойства меднофторопластовых композиционных материалов / Н. А. Адаменко и [др.] // Конструкции из композиционных материалов. - 2010. - № 4. - С. 2836.

148. Казуров, А. В. Теплофизические свойства высоконаполненных меднофторопластовых композиционных материалов, полученных взрывной обработкой. / А. В. Казуров и [др.] // Конструкции из композиционных материалов. - 2012. - № 4. - С. 44-48.

149. Адаменко, Н. А. Исследование влияния взрывной обработки на электросопротивление меднофторопластовых композиционных материалов / И. А. Адаменко и [др.] //Изв. ВолгГТУ. Серия «Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении». Вып. 6: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. - Волгоград. - 2012. -№ 9 (96). -С. 96-99.

150. Changt, L. Microscopy study of the frictional wear of PTFE. // Wear. -1982. - Vol.72. - N2. - P.95-105.

Кандидатская диссертация Сергеева И. В._Список использованной литературы

151. Кирюхин, Д. П. Радиационно-химический синтез теломеров тетрафторэтилена и их использование для создания тонких защитных фторполимерных покрытий. / Д. П. Кирюхин и [др.] // Рос.хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2008. - Т. Ы1. - № 3. - 66-72 с.