Niskotemperaturowe charakterystyki tribologiczne kompozytów metalopolimerowych

• Autorzy: Molenda J. , Pawelec Z.

Warianty tytułu

EN

Low-temperature tribological characteristics of metal-polymer composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono niskotemperaturowe charakterystyki tribologiczne kompozytów polimerowych, przeznaczonych do regeneracji ślizgowych elementów maszyn. Sporządzono trzy serie kompozytów z udziałem smarów stałych o spójności anizotropowej (grafitu i disiarczku molibdenu) o różnych składach jakościowych i ilościowych. Charakterystyki tribologiczne kompozytów wyznaczono za pomocą reometru MCR 102, firmy Anton Paar, wyposażonego w przystawkę do badań tribologicznych. Modelowy węzeł tarcia składa się z 3 płytek wykonanych z kompozytów polimerowych i współpracującej z nimi kulki stalowej w styku skoncentrowanym. Zbadano wpływ smarów stałych na przebieg i zmiany współczynnika tarcia w temperaturze –10 i –20ºC oraz porównano je z odpowiednimi współczynnikami tarcia wyznaczonymi w temperaturze pokojowej. Dla wszystkich badanych materiałów obniżenie temperatury otocznia węzła tarcia powoduje wzrost oporów ruchu. Niemniej jednak skojarzenie: kompozyt metalopolimerowy–stal w niskich temperaturach charakteryzuje się kilkakrotnie mniejszym współczynnikiem tarcia niż skojarzenie: stal–stal w tych samych warunkach. Najkorzystniejsze rezultaty uzyskano dla kompozytów z udziałem disiarczku molibdenu.

EN

The paper presents low-temperature tribological characteristics of the metal-polymer composites intended for regeneration of the sliding machine elements. Three series of the composites were prepared, employing solid-state lubricants of the anisotropic consistency (graphite and molybdenum disulphide) with the various qualitative and quantitative content. Tribological characteristics of the composites were determined using the MCR 102, Anton Paar rheometer equipped with a system for tribological testing. The tribosystem consisted of 3 plates made of the metal-polymer composite rubbed against a steel ball (non-conformal contact). An effect of the solid-state lubricants on the friction coefficient curves at the temperatures within the range of -10 to -20ºC was investigated. The friction coefficients were compared with the ones determined at the room temperature. It was observed that for all the tested materials a drop in the temperature caused an increase in friction. However, what should pointed out, when the metal-polymer composite rubbed against steel at low temperatures, the friction coefficient was noticed to be several times lower than the friction coefficient determined in the steel-steel tribosystem. The best results were obtained for the composites containing molybdenum disulphide.

Słowa kluczowe

PL

tarcie suche; kompozyty metalopolimerowe; smary stałe; niska temperatura; współczynnik tarcia

EN

dry friction; metal-polymer composites; solid-state lubricants; low temperature; friction coefficient

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 6
• Strony: 57--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Molenda J.

• Instytut Technologii Eksploatacji – PIB, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

autor

Pawelec Z.

• Instytut Technologii Eksploatacji – PIB, ul. Pułaskiego 6/10, 26-600 Radom

Bibliografia

• 1. Wojtkun F.: Materiałoznawcze problemy eksploatacji urządzeń technicznych w niskich temperaturach. Problemy Eksploatacji, 2001, 4, 337-344.
• 2. Wojtkun F.: Problem zużywania tribologicznego staliwa w niskich temperaturach. Tribologia, 2003, 5, 409-415.
• 3. Mańkowska A., Michalczewski R., Szczerek M., Wulczyński J.: Niskotemperaturowe charakterystyki tribologiczne stalowych skojarzeń ciernych. Tribologia, 2010, 1, 77-92.
• 4. Schutz J.B.: Properties of composite materials for cryogenic applications. Cryogenics, 1998, 3, 3-12.
• 5. Reed R.P., Golda M.: Cryogenic composite: a review of strap and strut properties. Cryogenics, 1997, 37, 233-250.
• 6. Myung-Gon Kim, Sang-Guk Kang, Chun-Gon Kim, Cheol-Won Kong: Tensile response of graphite/epoxy composites at low temperatures. Composite Structures, 2007, 79, 84-89.
• 7. Evseeva L.E., Tanaeva S.A.: Thermal conductivity of micro- and nanostructural epoxy composites at low temperatures. Mechanics of Composite Materials, 2008, 44, 1, 87-92.