ВПЛИВ Y2O3 НА ТРИБОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОЛІМЕР-МЕТАЛЕВОГО КОМПОЗИТУ ММ «STAHL 1018»

Анотація

У цій науковій праці представлено результати комплексного експериментального дослідження трибологічних характеристик та механізмів зносу промислового полімер-металевого композиційного матеріалу марки MM «Stahl 1018», модифікованого шляхом введення дрібнодисперсного наповнювача у вигляді оксиду ітрію (Y₂O₃). Актуальність роботи зумовлена необхідністю наукового обґрунтування вибору модифікаторів для покращення функціональних властивостей металополімерів, які широко застосовуються в інженерній практиці для відновлення геометричних параметрів та захисту поверхонь тертя промислових агрегатів. За допомогою методу сканувальної електронної мікроскопії було проведено детальний аналіз мікроструктури та морфології отриманого композиту. Встановлено, що матеріал має гетерогенну структуру, сформовану з нерегулярних частинок різного розміру, що забезпечує механічне зчеплення в системі. Проведений енергодисперсійний аналіз дозволив ідентифікувати наявність таких хімічних елементів, як Fe, Cr, Al, Si, Y, Ba та S, що свідчить про складний багатокомпонентний склад наповнювача та рівномірність його інтеграції в об’єм полімеру. Застосування методу Раман-спектроскопії дозволило підтвердити стабільність хімічної структури матриці, ідентифікувавши наявність характерних епоксидних груп та бензольних кілець, які відповідають за формування високих адгезійних властивостей матеріалу до металевої основи. Експлуатаційна оцінка матеріалу проводилася шляхом трибологічних випробувань за стандартизованим методом «куля на диску» в умовах сухого тертя. Експериментально доведено, що модифікація композиту додаванням 20 % за об’ємом оксиду ітрію суттєво підвищує його опір фрикційному зносу. Визначений показник питомого об'ємного зносу на рівні W = 600,6 .10-6 мм3/Нм демонструє високу зносостійкість матеріалу та його здатність протистояти інтенсивному абразивному впливу. Отримані результати підтверджують технічну доцільність та ефективність використання модифікованого складу MM «Stahl 1018» для проведення ремонтних робіт та реновації зношених вузлів і механізмів, що працюють у важких умовах експлуатації.