Особенности кинетики уплотнения композиционного материала на основе политетрафторэтилена в режиме постоянной скорости плунжера пресса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В настоящей работе проведен теоретический анализ процесса одностороннего прессования в условиях постоянной скорости на плунжере пресса и с учетом внешнего трения порошковых композиционных полимерных материалов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) с малыми добавками (менее 5%), такими, как диоксид кремния SiO2, каолинит Al4[Si4O10](OH)8, углеродные нанотрубки, углеволокно. Проанализировано влияние на процесс уплотнения материалов скорости плунжера пресса, коэффициента внешнего трения, состава прессуемого материала в зависимости от добавок. На основе системы исходных уравнений с использованием лагранжевых переменных и усреднения по радиусу проведены численные расчеты зависимости напряжения на плунжере пресса от времени для различных значений коэффициента трения, геометрических размеров образца, скоростей на плунжере пресса. Установлены новые наглядные представления о кинетике уплотнения порошковых материалов на основе политетрафторэтилена в условиях постоянства скорости плунжера пресса.

Об авторах

А. М. Столин

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики
и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Email: amstolin@ism.ac.ru
Россия, 142432, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

Л. С. Стельмах

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики
и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: amstolin@ism.ac.ru
Россия, 142432, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8

Список литературы

  1. Скороход В.В. К феноменологической теории уплотнения при спекании // Порошковая металлургия. 1961. № 2. С. 14–20.
  2. Скороход В.В. Реологические основы спекания. Киев: Наукова думка, 1972.
  3. Ковальченко М.С. Теоретические основы горячей обработки пористых материалов давлением. Киев: Наукова думка, 1980.
  4. Штерн М.Б., Сердюк Г.Г., Максименко Л.А., Трухан Ю.В., Шуляков Ю.М. Феноменологические теории прессования порошков. Киев: Наукова думка, 1982.
  5. Бучацкий Л.М., Столин А.М., Худяев С.И. Распределение плотности в пористом теле при горячем одностороннем прессовании // Порошковая металлургия. 1987. № 12. С. 9–14.
  6. Stolin A.M., Stelmakh L.S. Features of compaction kinetics for powder materials under nonisothermal conditions. Part 1. Compaction kinetics in regular and fiber regimes // Powder Metall. Met. Ceram. 2001. V. 40. № 11–12. P. 556–561.
  7. Горохов В.М., Дорошкевич Е.А., Звонарев В.Н., Рябов И.Н., Тарусов И.Н. Напряженно-деформированное состояние пористой заготовки при горячем прессовании и свободной осадке с учетом внешнего трения // Порошковая металлургия. 1987. № 1. С. 34–40.
  8. Столин А.М., Стельмах Л.С., Стельмах Э.В. Высокотемпературное прессование порошкового материала в условиях внешнего трения // Композиты и наноструктуры. 2017. Т. 3–4. № 35–36. С. 156–161.
  9. Столин А.М., Стельмах Л.С., Карпов С.В., Алымов М.И. Внешнее трение в процессе СВС-компактирования // ДАН, Химическая технология. 2019. Т. 487. № 6. С. 636–639. https://doi.org/10.31857/S0869-56524876636-639
  10. Карпов С.В., Столин А.М., Стельмах Л.С., Алымов М.И. Волновой режим уплотнения порошковых материалов при одностороннем прессовании в условиях сухого трения // Докл. Академии наук. 2020. Т. 490. С. 1–4. https://doi.org/10.31857/S2686953520020168
  11. Карпов С.В., Стельмах Л.С., Столин А.М. Математическое моделирование одностороннего прессования порошковых материалов в условиях сухого трения // Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. 2020. № 4. С. 22–32. https://doi.org/10.17073/1997-308X-2020-4-22-3
  12. Stolin A.M., Stel’makh L.S., Karpov S.V. High-temperature indirect compaction of powder materials with active action of an external friction force // J. Engineering Physics and Thermophysics. 2020. V. 93. № 2. P. 317–323. https://doi.org/10.1007/s10891-020-02123-6
  13. Залазинский Г.А., Поляков А.А., Поляков А.П. О пластическом сжатии пористого тела // Изв. РАН. Механика твердого тела. 2003. № 1. С. 123.
  14. Карпов С.В., Стельмах Л.С., Столин А.М.. Компьютерная диагностика процесса двустороннего прессования порошковых материалов в условиях сухого трения // Инженерно-физический журн. 2021. Ноябрь–Декабрь. Т. 94. № 6. С. 1576–1582.
  15. Мержанов А.Г. От элементарного теплового баланса к сложной компьютерной диагностике // Природа. 1996. P. 30–43.
  16. Okhlopkova A.A. Investigation of the Influence of Complex Fillers on the Properties and Structure of Polytetrafluoroethylene // J. Friction and Wear. 2018. V. 39(5). P. 427–432. https://doi.org/10.3103/S1068366618050148
  17. Okhlopkova A.A. Mechanical and Tribological Properties of Polytetrafluoroethylene Composites with Carbon Fiber and Layered Silicate Fillers // Molecules. 2019. V. 24(2). P. 224. https://doi.org/10.3390/molecules24020224
  18. Бажин П.М., Столин А.М., Бузник В.М. Деформация как мера способности политетрафторэтилена к формованию изделий при переработке в твердой фазе // Химическая технология. 2019. № 2. С. 64–69.
  19. Столин А.М., Стельмах Л.С., Стельмах Э.В. Использование холодного прессования в переработке композиционного материала на основе фторопласта // Теорет. основы хим. технологии. 2023. Т. 57. № 1. С. 117–124.
  20. Аверичев О.А., Столин А.М., Михеев М.В., Лазарева Н.Н., Охлопкова А.А. Твердофазное одноосное прессование новых износостойких полимерных композиций на основе политетрафторэтилена. // Композиты и наноструктуры. 2022. № 2(54). Т. 14. С. 131–141.
  21. Скотников М.В., Чулков В.Н., Прилепкин В.Н. Джангирян В.Г. Распределение напряжений и скоростей при уплотнении вязких тел в замкнутых объемах // Порошковая металлургия. 1984. № 6. С. 21–27.

Дополнительные файлы


© А.М. Столин, Л.С. Стельмах, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».