ИСТИНА

Известно, что теория граничной смазки и, соответственно, механизм смазочного действия масел разрабатывались главным образом применительно к трению стальных деталей или деталей из цветных сплавов, также отдельных материалов типа графита. Появление новых трибоинженерных неметаллических материалов и покрытий создает ряд принципиальных вопросов относительно возможности применимости известных положений указанной теории и выдвигает необходимость экспериментальных и теоретических исследований влияния поверхностей этих материалов и покрытий на характер формирования и разрушения граничных смазочных слоев и механизм смазочного действия. Одним из аспектов, требующих тщательного исследования, является эффект повышенного растекания смазки по смазываемой поверхности и вытекания ее из узла трения, что особенно опасно для миниатюрных узлах трения приборов, где нет условий для восстановления смазочного слоя по мере его срабатывания, и потому необходима его фиксация в узле трения. Применительно к металлическим поверхностям эта проблема, в частности, решается путем использования фторуглеродных защитных молекулярных пленок . Авторами проекта на основании ранее выполненных работ показана перспективность применения в смазанных трибосопряжениях углеродных и металлокерамических покрытий, что может быть весьма перспективным для миниатюрных узлов трения. Однако, практически нет данных об использовании металлокерамических ксилановых защитных покрытий с управляемой смачиваемостью при контакте деталей с углеродными покрытиями. В данном проекте предполагается провести теоретические и экспериментальные исследования, связанные с разработкой в открытой атмосфере наноструктурированного покрытия «металлокерамическое покрытие–ксилан» и изучением их влияния на коррозионную стойкость и механизм смазочного действия масел.

It is known that the theory of boundary lubrication and, respectively, the mechanism of lubricant effect of oils were developed mainly in relation to friction of steel details or details from color alloys, also separate materials like graphite. Appearance new the triboengineering of non-metallic materials and coatings creates a row of fundamental issues concerning a possibility of applicability of the known provisions of the specified theory and advances need of the pilot and theoretical studies of influence of surfaces of these materials and coatings on the nature of formation and corrupting of boundary lubricant layers and the mechanism of lubricant action. One of the aspects requiring a careful research is the effect of the increased spreading of lubrication on the lubricated surface and its effluence from a frictional unit that is especially dangerous for miniature frictional units of instruments where there are no conditions for restoration of a lubricant layer in process of its actuating and therefore its fixing in a frictional unit is necessary. In relation to metal surfaces this problem, in particular, is solved by use of fluorocarbon screen molecular protectors. Authors of the project based on earlier performed works showed prospects of application in the carbonic and ceramic-metal coatings lubricated the tribocoupling that can be very perspective for miniature frictional units. However, there are practically no data on use ceramic-metal the xilan of protecting coatings with controlled wetting in case of contact of details with carbonic coatings. In this project it is supposed to conduct the theoretical and pilot researches connected to development in the open atmosphere of the nanostructured coating "a ceramic-metal coating – a xilan" and a study of their influence on corrosion resistance and the mechanism of lubricant effect of oils.

п.1. Изучение влияния металлокерамических ксилановых покрытий на управляемую смачиваемость рабочих поверхностей в модели трибологического узла с использованием методов молекулярной динамики. п.2. Разработка методологических основ нанотехнологии синтеза наноструктурированных металлокерамических ксилановых покрытий с управляемой смачиваемостью в открытой атмосфере для обеспечения необходимых трибологических свойств и снижения эксплуатационных затрат узлов трения. п.3. Отработка экспериментальных методик формирования наноструктурированных металлокерамических ксилановых покрытий с управляемой смачиваемостью в открытой атмосфере, а также методик исследования механических, триботехнических, адгезионных, защитных свойств покрытий, химической структуры, морфологии и фазового состава образцов покрытий. Изучение структуры, фазового состава нанопокрытий. п.4. Трибологические исследования влияния наноструктурированных металлокерамических ксилановых покрытий на их микромеханические и физико-химические свойства. Изучение влияния структуры поверхности металлокерамических ксилановых покрытий на процессы смачивания и смазочные свойства граничных слоёв при трении.

Ранее нами был получен патент РФ на применение монокристакллического углерода в качестве покрытия-ориентанта. Разработан оригинальный температурно-кинетический метод оценки свойств граничных слоев и аппаратура для его реализации; освоены метод исследования поверхностей и граничных слоев с помощью акустической эмиссии и метод определения толщины граничного слоя по электрическому сопротивлению в контакте. Успешно опробован метод исследования структуры граничных смазочных слоев с использованием поляризационной микроскопии. Нами также созданы оригинальные методики и оборудование для экспериментальных исследований трибологических характеристик трущихся тел при граничной смазке в широком интервале температур и нагрузок и методы оценки кинетических характеристик трибохимических процессов при граничной смазке. Используются методы оценки микромеханических свойств тончайших поверхностных слоев твердых тел.

Разработана теоретическая физико-химическая модель поведения неньютоновских си-стем на границе раздела фаз, в условиях нанесения на наноструктурированную металлокерамическую поверхность с управляемой смачиваемостью. Модель может описывать как граничную смазку в процессах сдвигового скольжения поверхностей, так и тиксотропную наноструктуру в процессах нанесения для организации полимеризационного процесса в тонких слоях на твердых поверхностях. Осциллирующее сдвиговое течение суспензий рассматривается как случай периодически изменяющегося сдвигового течения, сходного со стационарным сдвиговым течением. В рамках структурной реологической модели зависимость динамических модулей от циклической частоты объясняется как результат изменения структуры дисперсной системы. Использование уравнений структурной реологической модели позволяет описать зависимости модуля потерь и модуля накопления от частоты сдвиговых колебаний без использования механических моделей демпфера и пружины. Показана возможность применения структурной модели к суспензиям частиц различного происхождения и способа стабилизации суспензии. Наличие различных режимов осциллирующего течения на отдельных интервалах частоты объясняется характером изменения структуры дисперсных систем под действием сдвига. Определены и рассчитаны основные параметры, определяющие структурообразование и устойчивость граничных слоев. Значительное внимание было посвящено изучению природы различных видов гемицеллюлоз. Показано, что гемицеллюлоза является вторым наиболее распространенным компонентом лигноцеллюлозной биомассы, на ее долю приходится 20–35 мас.% сухой биомассы. Разработана методологическая основа синтеза ксилана для создаваемых устойчивых и высокопрочных покрытий. В настоящем исследовании сополимеры ксилан- g- PLA с высокой эффективностью прививки были успешно синтезированы в [Amim] Cl в мягких условиях. Оформляется патент на модель.