Modyfikacja warstwy wierzchniej przeciwpróbki żelaznej współpracującej z polimerem zawierającym siarkę

• Autorzy: Siciński M. , Bieliński D. , Grams J. , Wiatrowski M.

Warianty tytułu

EN

The surface modification of iron counterface wearing against a polymer containing sulphur

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano stopień modyfikacji warstwy wierzchniej żelaza Armco w wyniku tarcia względem: ebonitu, siarkowego wulkanizatu kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR), polisulfonu oraz kauczuku polisiarczkowego. Metody: TOF - SIMS oraz konfokalna mikroskopia Ramana zgodnie potwierdziły obecność siarczku żelaza w warstwie wierzchniej przeciwpróbki metalowej w przypadku kontaktu tribologicznego z wulkanizatem SBR oraz kauczukiem polisiarczkowym. W przypadku kontaktu żelazo--ebonit potwierdzono obecność znacznej ilości FeS na powierzchni przeciwpróbki jedynie techniką TOF - SIMS; metodą konfokalnej spektroskopii Ramana stwierdzono jedynie obecność tlenków oraz niezidentyfikowanych związków węgla i wodoru. W przypadku modyfikacji ebonitem, wulkanizatem SBR oraz kauczukiem polisiarczkowym, odnotowano poprawę charakterystyki tribologicznej węzła. Powierzchnia żelaza poddana tarciu polisulfonem szybko ulegała zużyciu ściernemu, czemu towarzyszyło pogorszenie charakterystyk tribologicznych. W tym przypadku na powierzchni przeciwpróbki zaobserwowano jedynie śladowe ilości FeS (TOF - SIMS). Powiązano stopień modyfikacji powierzchni żelaza i jego wpływ na tarcie względem polimeru z obecnością i ilością siarki w strukturze materiału polimerowego.

EN

The degree of surface layer modification of Armco iron due to friction against ebonite, sulphur vulcanite of styrene-butadiene rubber (SBR), polysulphone or polysulphide rubber, has been studied. TOF-SIMS and confocal Raman Microscopy both confirmed on the presence of iron sulphide in the surface layer of metal counterface after friction against SBR and polysulphide rubber. In the case of ebonite, significant amount of FeS in the metal was detected only by TOF-SIMS; Raman spectroscopy indicated only the presence of oxides and an unidentified material containing carbon and hydrogen. Tribological modification by ebonite, SBR and polysulphide rubber resulted in the improvement of frictional characteristics of the metal-polymer pair. The surface of the iron abrasion due to friction against the polysulphone was accompanied by the increase of friction. In this case, only traces of FeS were observed in metal (TOF-SIMS). The degree of the modification of the surface layer of iron and its influence on friction against the polymer have been explained by amount and presence of sulphur in the structure of polymer material.

Słowa kluczowe

PL

guma; ebonit; polisulfon; kauczuk polisiarczkowy; żelazo; struktura sieci przestrzennej; tarcie; modyfikacja; warstwa wierzchnia

EN

rubber; ebonite; polysulfone; polysulfide rubber; structure and crosslink density; friction; modification; surface layer

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 4
• Strony: 69--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Siciński M.

autor

Bieliński D.

autor

Grams J.

autor

Wiatrowski M.

• Instytut Technologii Polimerów i Barwników, Politechnika Łódzka, Łódź

Bibliografia

• 1. Płaza S.: Fizykochemia procesów tribogicznych, Wyd. Uniwersytety Łódzkiego, Łódź 1997.
• 2. Rymuza Z.: Trybologia polimerów ślizgowych, WNT, Warszawa 1986.
• 3. Bieliński D., Grams J., Wiatrowski M.: Tribological modification of metal counterface by rubber, Tribol. Letters 24 (2006) 115.
• 4. Bieliński D., Siciński M., Grams J., Wiatrowski M.: Wpływ budowy węzłów sieci przestrzennej gumy na stopień modyfikacji warstwy wierzchniej żelaza w węźle ciernym elastomer - metal, Tribologia 212 (2007) 55.
• 5. Morrison N.J., Porter M.: Temperature effects on structure and properties during vulcanization and service of sulphur-crosslinked rubbers, Piast. Rubber Proc. Appl., 3 (1983) 295.
• 6. Bootathum P., Prajudtake W.: Vulcanization of cis- and trans-polyisoprene and their blends: cure characteristics and crosslink distribution, Eur. Polym. J., 37 (2001), 417.
• 7. Grossiord C., Martin J.M., Le Mogne Th., Palermo Th.: In situ MoS formation and selective transfer from MoDPT films, Surf. Coat. Technol. 108-109(1998) 352.
• 8. Wang H., Xu B., Liu J., Zhuang D.: Investigation on friction and wear behaviors of FeS films on L6 steel surface, Appl. Surf. Sci. 252 (2005) 1084.
• 9. Guma. Poradnik inżyniera i technika; praca zb., Gaczyński R. red., WNT, Warszawa 1973.
• 10. PN-87/C-04258.04: Wzorcowe mieszanki gumowe. Kauczuki butadienowo styrenowe i alfa-metylostyrenowe. Skład, wykonywanie, warunki wulkanizacji i badanie właściwości.
• 11. http://www.aist.go.jp/RIOBD/rasmin/E-index.htm