Дослідження структури сервовитної плівки на поверхні тертя з фулереновими композиціями
Loading...
Files
Date
2021
Authors
Кравцов, А. Г.
Кravtsov, A.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
У роботі представлені експериментальні результати дослідження поверхонь тертя без застосування і при застосуванні фулеренової композиції в мастильному матеріалі. Доведено, що параметри профілю мікрорельєфу і показники шорсткості поверхонь тертя після застосування в мастильному матеріалі фулеренової композиції суттєво відрізняються. Наведено результати Фур'є-аналізу, які дозволяють стверджувати, що при застосуванні фулеронової композиції суттєво зростає рівень анізотропії субблоків структури, практично в 2 рази, що свідчить про перехід трибосистеми на новий, вищий рівень самоорганізації. Хімічний аналіз поверхонь тертя при застосуванні фулеренової композиції показав збільшенням процентного вмісту вуглецю при одночасному зменшенню процентного вмісту кисню. The paper presents the experimental results of the study of friction surfaces without the use and when using a fullerene composition in a lubricant. It is shown that the parameters of the microrelief profile and the roughness of the friction surfaces after application of the fullerene composition in the lubricant differ significantly. The thickness of the lubricating film affects the amount of working roughness Ra and Sm due to the formation of "cross-linked structures" of micelles and clusters, which are held on the friction surface by electrostatic interaction. Such structures "align" the friction surface by reducing the arithmetic mean deviation of the profile points Ra and increasing the average pitch of the inequalities along the midline of the profile Sm.
The results of the Fourier analysis, which allow us to state that the use of a fullerene composition leads to a decrease in the main stress vector in both steel and bronze triboelements in accordance with the vector of the sliding direction. When using the fullerene composition, the level of anisotropy of the subblocks of the structure increases significantly, almost 2 times, which indicates the transition of the tribosystem to a new, higher level of self-organization.
After chemical analysis of the friction surfaces using a fullerene composition, it was found that on the friction surface there is a structure with a high carbon content. This result confirms the working hypothesis that it is a "crosslinked" structure of micelles, where the nucleus of the micelle is a molecule, or several molecules of fullerene, to which are attached molecules of oleic acid solvent. This conclusion is confirmed by the increase in the percentage of carbon C = 24,3…29,2 %, while reducing the percentage of oxygen from 18,4 % to 7,4 %. The latter chemical elements remain almost unchanged. This result allows us to conclude that a structure is formed on the friction surface, which contains the chemical element carbon, the ratio of which significantly exceeds other chemical elements.
Description
Keywords
трибосистема, сервовитна плівка, фулеренові композиції, кластери, міцели, Фур’є-аналіз, вектор напруження, хімічний аналіз поверхонь тертя, tribosystem, servite film, fullerene compositions, clusters, micelles, Fourier analysis, stress vector, chemical analysis of friction surfaces
Citation
Кравцов, А. Г. Дослідження структури сервовитної плівки на поверхні тертя з фулереновими композиціями / А. Г. Кравцов // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. – Кропивницький : ЦНТУ, 2021. – Вип. 4 (35). – С. 24–33.