ИСТИНА

В ходе выполнения проекта по исследованию процессов формирования наноструктурного супертвердого углеродного покрытия и его влияние на физико-механические свойства трибологических материалов методом молекулярной динамики было проведено исследование по влиянию строения углеродных одномерных покрытий на уровень ориентации молекул различных модельных смазочных сред и изучено влияние строения покрытий на их микромеханические и физико-химические свойства, а также исследовано влияние углеродных одномерных покрытий на смазочные свойства граничных слоёв при трении. Исследована возможность повышения уровня ориентации молекул в граничном слое за счет изменения физико-химических процессов синтеза при получении углеродных одномерных покрытий. Разработана нанотехнология получения углеродных одномерных наноструктурированных покрытий с различными трибологическими свойствами. Выполнено исследование механизма ориентирующего действия наноструктурированных покрытий с различными трибологическими свойствами на молекулярную упорядоченность в граничном смазочном слое. Создана физико-химическая модель процесса граничной смазки в условиях использования ориентирующих и одномерных углеродных покрытий. Определены основные факторы и свойства материала и смазки, влияющих на молекулярную самосборку в граничном слое ориентированной эпитропной жидкокристаллической структуры. Разработана нанотехнология синтеза углеродных одномерных высокоориентированных покрытий, обладающих эффектами «памяти», самосборки и управления структурной упорядоченностью молекул граничного слоя смазки. На основе трибологических испытаний произведен выбор механизма синтеза углеродных одномерных высокоориентированных покрытий с оптимальными трибологическими свойствами. В ходе выполнения проекта проведена оптимизация и отработка нанотехнологии по синтезу наноструктурированных углеродных одномерных высокоориентированных покрытий с заданными трибологическими свойствами. Осуществлен синтез нескольких опытных партий наноструктурированных углеродных одномерных высокоориентированных покрытий с заданными трибологическими свойствами. Проведена оценка и анализ трибологических свойств опытных образцов наноструктурированных углеродных покрытий для дальнейшего совершенствования наноструктурированных углеродных одномерных высокоориентированных покрытий с заданными трибологическими свойствами. Разработана нанотехнология получения нового наноструктурного супертвердого покрытия на основе углерода с одномерной высокоориентированной структурой и установлен механизм обеспечения ориентационной упорядоченности граничных смазочных слоев в узлах трения. В завершении проекта разработаны и предложены научные основы повышения смазочной способности граничных слоев, синтез и применение наноструктурированных покрытий, обеспечивающих высокие трибологические свойства узлов трения машин и механизмов и позволяющие на стадии проектирования узла трения выбирать оптимальный для условий его функционирования уровень ориентации и самосборки молекул смазочной среды в граничном слое.

In the project progress on a research of processes of formation of a nanostructural superhard carbon surface and its influence on physicomechanical properties of tribological materials the method of molecular dynamics conducted a research on influence of a structure of carbonic one-dimensional coatings on the level of orientation of molecules of different model lubricant environments and influence of a structure of coatings on their micromechanical and physical and chemical properties is studied, and also influence of carbonic one-dimensional coatings on lubricant properties of boundary layers in case of friction is probed. The possibility of increase in level of orientation of molecules in a boundary layer due to change of physical and chemical processes of synthesis when receiving carbonic one-dimensional coatings is probed. Nanotechnology of receiving the carbonic one-dimensional nanostructured coatings with different tribological properties is developed. The research of the mechanism of the orienting action of the nanostructured coatings with different tribological properties on molecular orderliness in a boundary lubricant layer is executed. The physical and chemical process model of boundary lubrication in the conditions of use of the orienting and one-dimensional carbonic coatings is created. Pacing factors and properties of material and lubrication, influencing molecular self-assembly in a boundary layer of the oriented epitropy liquid crystal structure are defined. Nanotechnology of synthesis of the carbonic one-dimensional high-oriented coatings having effects of "memory", self-assembly and control of structural orderliness of molecules of a boundary layer of lubrication is developed. On the basis of tribological tests the choice of the mechanism of synthesis of the carbonic one-dimensional high-oriented coatings with optimum tribological properties is made. In the project progress optimization and working off of nanotechnology on synthesis of the high-oriented coatings nanostructured carbonic one-dimensional with the given tribological properties is performed. Synthesis of several pilot batches of the nanostructured carbonic one-dimensional high-oriented coatings with the given tribological properties is realized. The assessment and the analysis of tribological properties of prototypes of the nanostructured carbonic coatings for further enhancement of the high-oriented coatings nanostructured carbonic one-dimensional with the given tribological properties is carried out. Nanotechnology of receiving a new nanostructural superhard surface on the basis of carbon with the one-dimensional high-oriented structure is developed and the mechanism of support of orientation orderliness of boundary lubricant layers in frictional units is set. In project completion scientific bases of increase in lubricant ability of boundary layers, synthesis and application of the nanostructured coatings providing high tribological properties of frictional units of machines and mechanisms and allowing to select on blueprint stage of a frictional unit the level of orientation, optimum for conditions of its functioning, and self-assembly of molecules of the lubricant environment from a boundary layer are developed and offered.

Проект направлен на исследование процессов и механизмов формирования наноструктурного супертвердого углеродного покрытия, а также разработку, синтез нового наноструктурного супертвердого алмазоподобного покрытия на основе углеродного полимера, исследование механизмов его формирования и влияния на физико-механические свойства трибологических материалов (конструктивные технологические стали, смазочные масла и их композиции). Особое внимание будет уделено исследованию межфазных явлений и поверхностных характеристик, наноструктурных алмазоподобных углеродных покрытий применительно к узлу трения и способам управления ими с использованием, как методов молекулярной динамики, так и физического эксперимента. Методами компьютерного моделирования будут разработаны кинетические модели формирования и разрушения наноструктурных углеродных покрытий, а также будет исследовано влияние атомного строения и структурного состояния углеродных покрытий с одномерной высокоориентированной структурой на ориентационную упорядоченность граничных смазочных слоёв. На основе объемного моделирования и детального экспериментального исследования физико-химических свойств наноструктурных алмазоподобных углеродных покрытий с одномерной высокоориентированной структурой на межфазной границе раздела со смазочным материалом, как модели трибологического узла, будут обоснованы типовые модели синтеза и формирования наноструктурных углеродных покрытий обладающих высокими трибологическими свойствами (оптимальной износостойкостью, низким коэффициентом трения и др.). Определенное значение будет уделено разработке нового механизма формирования и физико-химических процессов синтеза супертвердых наноструктурных материалов на основе углерода с одномерной высокоориентированной структурой. Значительное внимание будет направлено на изучение микромеханических, физико-химических и трибологических характеристик подобных наноструктурных покрытий, исследованию и обоснованию возможностей повышения смазочной способности масел путѐм нанесения на поверхность изделия наноструктурного покрытия на основе углерода с одномерной высокоориентированной структурой, обладающего близкой к алмазу твердостью, эффектом «памяти» и управления механизмом самосборки молекул смазочной среды в граничных слоях, обеспечивающих структурно – самоупорядочивающий эффект и ориентирующее воздействие на молекулы смазочного материала в узле трения. В результате выполнения этих исследований будут разработаны научные основы по синтезу супертвердых углеродных покрытий с заданной структурой, а также будет получено новое супертвердое покрытие, обеспечивающее резкое увеличение износостойкости пар трения.

Разработанная нанотехнология и полученное в данном проекте наноструктурированное супертвердое покрытие на основе полимерного углерода с одномерной высокоориентированной структурой, обладающего близкой к алмазу твердостью, эффектом «памяти» и управления механизмом самосборки молекул смазочной среды в граничных слоях, обеспечивающих структурно-самоупорядочивающий эффект и ориентирующее воздействие на молекулы смазочного материала в узле трения не имеет аналогов в мире. Установленные эффекты по влиянию указанных покрытий на ориентацию и самосборку молекул в граничном смазочном слое и, соответственно, на смазочную способность масел.

В ходе выполнения проекта по исследованию процессов формирования наноструктурного супертвердого углеродного покрытия и его влияние на физико-механические свойства трибологических материалов методом молекулярной динамики было проведено исследование по влиянию строения углеродных одномерных покрытий на уровень ориентации молекул различных модельных смазочных сред и изучено влияние строения покрытий на их микромеханические и физико-химические свойства, а также исследовано влияние углеродных одномерных покрытий на смазочные свойства граничных слоѐв при трении. Исследована возможность повышения уровня ориентации молекул в граничном слое за счет изменения физико-химических процессов синтеза при получении углеродных одномерных покрытий. Разработана нанотехнология получения углеродных одномерных наноструктурированных покрытий с различными трибологическими свойствами. Выполнено исследование механизма ориентирующего действия наноструктурированных покрытий с различными трибологическими свойствами на молекулярную упорядоченность в граничном смазочном слое. Создана физико-химическая модель процесса граничной смазки в условиях использования ориентирующих и одномерных углеродных покрытий. Определены основные факторы и свойства материала и смазки, влияющих на молекулярную самосборку в граничном слое ориентированной эпитропной жидкокристаллической структуры. Разработана нанотехнология синтеза углеродных одномерных высокоориентированных покрытий, обладающих эффектами «памяти», самосборки и управления структурной упорядоченностью молекул граничного слоя смазки. На основе трибологических испытаний произведен выбор механизма синтеза углеродных одномерных высокоориентированных покрытий с оптимальными трибологическими свойствами. В ходе выполнения проекта проведена оптимизация и отработка нанотехнологии по синтезу наноструктурированных углеродных одномерных высокоориентированных покрытий с заданными трибологическими свойствами. Осуществлен синтез нескольких опытных партий наноструктурированных углеродных одномерных высокоориентированных покрытий с заданными трибологическими свойствами. Проведена оценка и анализ трибологических свойств опытных образцов наноструктурированных углеродных покрытий для дальнейшего совершенствования наноструктурированных углеродных одномерных высокоориентированных покрытий с заданными трибологическими свойствами. Разработана нанотехнология получения нового наноструктурного супертвердого покрытия на основе углерода с одномерной высокоориентированной структурой и установлен механизм обеспечения ориентационной упорядоченности граничных смазочных слоев в узлах трения. В завершении проекта разработаны и предложены научные основы повышения смазочной способности граничных слоев, синтез и применение наноструктурированных покрытий, обеспечивающих высокие трибологические свойства узлов трения машин и механизмов и позволяющие на стадии проектирования узла трения выбирать оптимальный для условий его функционирования уровень ориентации и самосборки молекул смазочной среды в граничном слое.