Aspekty tribologiczne nowych kompozytów polimerowych z nanomikronapełniaczami metaliczno-ceramicznymi wytworzonymi mechanochemicznie

• Autorzy: Sikora T. , Wieczorek-Ciurowa K. , Moszumański R. , Piekoszewski W.

Warianty tytułu

EN

Tribological aspects of novel polymer matrix composites reinforced by metal-ceramic nanomicropowders synthesized via mechanical treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki rozpoznawczych badań właściwości tribologicznych kompozytów polimerowych z mechanochemicznie wytworzonymi nanomikronapełniaczami metaliczno-ceramicznymi. Materiały te mogą mieć zastosowanie w konstrukcjach ruchowych współpracujących ciernie bądź ślizgowo w hamulcach i łożyskach. Reagentem były tlenki Cu(II), Ni(II) i krzemek żelaza. Wytypowano jako materiał na łożyska kompozyt o składzie (%): żywica formaldehydowa (45) – Cu⁰/Fe_xO_y/SiO₂ (55), a materiał o właściwościach ciernych kompozyt żywica epoksydowa (14) z napełniaczem Ni⁰/Ni₃Fe/SiO₂ (86), a także Cu⁰/Fe_xO_y/SiO₂ (86).

EN

Preliminary tribological studies of polymer matrix composites reinforced with metal-ceramic micronanopowders are presented. They can be used as components of brake systems, clutches and bearings. As reagents Cu(II), Ni(II) oxides and Fe3Si were used. The best results of friction coefficient achieved two epoxy matrix composites reinforced with Ni⁰/Ni₃Fe/SiO₂ (86%) and Cu⁰/Fe_xO_y/SiO₂ (86%), respectively. As a sliding material phenol-formaldehyde matrix composite with Cu⁰/Fe_xO_y/SiO₂ (55%) filler was chosen.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty; mechanochemiczna synteza; właściwości ślizgowe; właściwości cierne; współczynnik tarcia; intensywność zużywania

EN

composites; mechanochemical synthesis; tribological properties; friction coefficient; wear intensity

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Chemia
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 109, z. 1-Ch
• Strony: 157--165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., il., wz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Sikora T.

• Instytut Chemii Nieorganicznej, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Politechnika Krakowska

autor

Wieczorek-Ciurowa K.

• Instytut Chemii Nieorganicznej, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Politechnika Krakowska

autor

Moszumański R.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska

autor

Piekoszewski W.

• Zakład Tribologii, Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy, Radom

Bibliografia

• [1] Boczkowska A., Kapuściński J., Puciłowski K., Wojciechowski S., Kompozyty, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, rozdz. 1, 2000.
• [2] Mishnaevsky Jr. L., Reviews on Advanced Materials Science, 2012, 30, 60-72.
• [3] Reddy B.S.B., Das K., Das S., Journal of Material Science, 2007, 42, 9366-9378.
• [4] Basu B., Kalin M., Tribology of Ceramics and Composites. A Materials Science Perspective, John Wiley & Sons, Inc., rozdz. 2, New Jersey, 2011.
• [5] Schlabach S., Ochs R., Hanemann T., Vinga Szabó D., Microsystem Technologies, 2011, 17, 183-193.
• [6] Nicolais L., Meo M., Milella E. (red.), Composite Materials. A Vision for the Future, Springer-Verlag London Ltd., rozdz. 6, London 2011.
• [7] Kang S., Hong S.I., Choe C.R. et al., Polymer, 2001, 42, 879-887.
• [8] Hussain F., Hojjati M., Okamoto M., Gorga R.E., Journal of Composite Materials, 2006, 40, 1511-1575.
• [9] Vollath D., Journal of Nanoparticle Research, 2008, 10, 39-57.
• [10] Wieczorek-Ciurowa K. [w:] Sopicka-Lizer M. (ed.), High-energy Ball Milling. Mechanochemical Processing of Nanopowders, Woodhead Published Limited, rozdz. 9, Cambridge 2010.
• [11] Heegn H., Birkeneder F., Kamptner A., Crystal Research and Technology, 2003, 38, 7-20.
• [12] Paryjczak T., Zielona chemia, [w:] Bogoczek R. (red.), Materiały konferencyjne EkoChemTech’03, Wrocław 2003, 24-33.
• [13] Wieczorek-Ciurowa K., Gamrat K., Fela K., Gomułczak A., Mechanochemia-„zielona chemia?”, [w:] Bogoczek R. (red.), Materiały konferencyjne EkoChemTech’03, Wrocław 2003, 87-91.
• [14] Paryjczak T., Problemy ekorozwoju, 2008, 3, 34-44.
• [15] Wieczorek-Ciurowa K., Habdank-Wojewódzki T., Oleszak D., Formation of Micronanocomposite Powders in CuO–FeSi System by Soft Mechanochemical Processing, Materiały konferencyjne Solid State Chemistry, Praga 2010.
• [16] Wieczorek-Ciurowa K., Oleszak D., Moszumański R., Sikora T., Mechanochemical Formation of Composite Powders to Polymer-Ceramics Materials for Tribological Application, Materiałykonferencyjne10th International Conference Solid State Chemistry, Pardubice 2012.
• [17] Hanemann T., Vinga Szabo D., Materials, 2010, 3, 3468-3517.
• [18] Tang Z.X., Sorensen C.M., Klabunde K.J., Hadjipanayis G.C., Journal of Applied Physics, 1991, 69, 5279-5281.
• [19] Leidner J., Woodhams RT., Journal of Applied Polymer Science, 1974, 18, 1639-1654.
• [20] Paul D.R., Robeson L.M., Polymer, 2008, 49, 3187-3204.
• [21] Friedrich K., Zhang Z., Schlarb A.K., Composites Science and Technology, 2005,65, 2329-2343.
• [22] Karger-Kocsis J., Zhang Z., [w:] Balta Calleja J.F., Michler G. (red.), Mechanical properties of polymers based on nanostructure and morphology, CRC Press, rozdz. 13, New York 2005.
• [23] Garces J.M. et al., Advanced Materials, 2000, 12, 1835-1839.
• [24] Friedrich K., Schlarb A.K., Tribology of Polymeric Nanocomposites, Elsevier Ltd., rozdz. 18 i 20, Oxford 2008.
• [25] Sinha S.K., Briscoe B.J., Polymer Tribology, Imperial College Press, rozdz. 15, London 2009.
• [26] Xi S., Zhou Wang J.X., Zhang D., Journal of Material Science Letters, 1996, 15, 634-635.
• [27] Mc Cormick P.G., Materials Transactions JIM, 1995, 36, 161-169.
• [28] Schaffer G.B., Mc Cormick P.G., Metallurgical Transactions A, 1990, 21A, 2789-2794.
• [29] Szczerek M., Metodologiczne Problemy Systematyzacji Eksperymentalnych Badań Tribologicznych, Instytut Technologii Eksploatacji, Radom 1997.
• [30] Materiały informacyjne Instytutu Technologii Eksploatacji w Radomiu (http://www.tribologia.org/ptt/inst/rad/ITeE-PIB.htm – z dnia 1.10.2012).
• [31] Rakowski W.A., Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, 1983, 53, 9-12.

Uwagi

PL

Badania zostały zrealizowane w ramach projektu badawczego własnego nr N N209 148936 oraz działalności statutowej C-1/29/KWC/DS/2012-13.