ТОНКОСЛОЙНЫЕ НАНОКОМПОЗИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-138-3-99-103Ключевые слова:
нанокомпозиционные покрытия, морфология, микротвердость, фторсодержащие соединения, олигомер, кристалл, строительная техникаАннотация
Фторсодержащие покрытия являются перспективными материалами для увеличения срока службы техники, применяемой в строительстве. Ассортимент данных соединений достаточно широк, а толщина покрытий может варьироваться от десятков нанометров до десятков миллиметров. Интерес к данным покрытиям обусловлен высокими эксплуатационными характеристиками. В работе исследованы тонкослойные покрытия фторсодержащих соединений, формируемых из растворов. Данные соединения возможно широко применять в различных узлах трения строительной техники для увеличения срока эксплуатации. В статье рассмотрены вопросы, связанные с изменением физико-механических характеристик фторсодержащих покрытий, известных под торговым названием «Фолеокс». Изучена морфология и микротвердость покрытий в зависимости от технологических параметров, применявшихся при создании данных защитных слоев. В качестве ПАВ использовали фторсодержащие олигомеры с торговым названием «Фолеокс», структурная формула которых имеет вид RF – COOH (Ф1); RF – CONHR1 (Ф-АК1); RF – RF (Ф14) (где RF – фторсодержащий радикал), RF – CONHR2 (Ф-АК2), В1 – водорастворимый фолеокс. Покрытия наносили путем окунания подложки в 1–2 % раствор фторсодержащего олигомера в хладоне 113 с последующей сушкой на воздухе. Для измерения микротвердости покрытий, сформированных на металлах, использовали микротвердомер HWMMT-X7. Морфологию изучали с применением атомно-силового микроскопа NT-206. Установлено, что фторсодержащие олигомеры упрочняют поверхностные слои подложки, в случае если происходит образование химических (хемосорбционных) связей типа солей высших кислот между пленкой фторсодержащего олигомера и металла (подложкой). В случае если не происходит образование хемосорбционного взаимодействия между молекулами олигомера и подложкой происходит пластифицирование поверхностных слоев поликристаллов. Энергетическая обработка интенсифицирует процессы кристаллообразования в тонких пленках, в результате повышается микротвердость тонкослойного композиционного покрытия. Данные покрытия могут быть рекомендованы для узлов трения строительной техники, эксплуатируемой в тяжелых условиях.
Библиографические ссылки
Соединения фтора: Синтез и применение ; пер. с японского ; под ред. Н. Исикавы. – М. : Мир, 1990. – 407 с.
Новое в технологии фторсодержащих соединений ; пер. с японского ; под ред. Н. Исикавы. – М. : Мир, 1984. – 592 с.
Бузник, В. М. Металлополимерные нанокомпозиты. (производство, свойства, применение) : монография / В. М. Бузник, В. М. Фомин, А. П. Алхимов. – Новосибирск : СО РАН, 2005. – 260 с.
Структурно-морфологические закономерности трения и износа пленок фторсодержащих олигомеров «Фолеокс» / В. А. Струк, С. А. Чижик, Е. В. Овчинников [и др.] // Трение и износ. – 1995. – Т. 16, № 5. – С. 974–979.
Бойко, Ю. С. Морфологические особенности формирования тонкопленочных покрытий из растворов фторсодержащих олигомеров на различных подложках / Ю. С. Бойко, В. И. Кравченко, Е. В. Овчинников // Материалы. Технологии. Инструменты. – 1999. – № 4. – С. 42–46.
Влияние строения фторсодержащих олигомеров на фрикционные свойства низкоскоростных узлов трения / В. А. Струк, П. Н. Богданович, Е. В. Овчинников [и др.] // Трение и износ. – 1996. – Т. 17, № 3. – С. 386–390.
Овчинников, Е. В. Ориентация фторсодержащих олигомеров типа «Фолеокс» на поверхности металла и их триботехнические свойства / Е. В. Овчинников // Трение и износ. – 1994. – Т. 15, № 6. – С. 1098–1101.
Рогачев, А. В. Тонкие вакуумные полимерные покрытия: обзор. Информация / А. В. Рогачев ; Гомельский политехнический институт. – Гомель, 1988. – 43 с.
Rowlson, J. Molecular Theory of Capillarity / J. Rowlson, B. Widom. – М. : Мир, 1986. – 375 с.
Влияние структуры фторсодержащих олигомеров на трение тихоходных узлов трения / П. Н. Богданович, Е. В. Овчинников, В. А. Струк [и др.] // Физика и технология тонкопленочных материалов: сборник научных статей / Белорусский государственный университет ; под ред. А. В. Рогачёва. – Гомель, 1996. – Выпуск № 3. – С. 44–50.
Триботехнические характеристики композиционных многослойных покрытий / Е. В. Овчинников, С. Д. Лещик, В. А. Струк [и др.] // Трение и износ. – 2000. – Т. 21, № 2. – С. 147–155.
Struk, V. A. Structure and tribotechnical properties of the thin films of fluorine containment oligomers / V. A. Struk, E. V. Ovchinnikov, Y. S. Bojko // Inżynieria Ortopodyczna i Protetyczna – IOP'97: Proceedings of the 1st Symposium, Bialystok, June 23–25, 1997 / Politechnika Białostoka, Akademia Medyczna w Białymstoku. – Bialystok, 1997. – Р. 549–551.
Патент 2254398 Российская Федерация, IPC7 C23C 14/06, B23B 27/14. Композитный материал для многослойных покрытий : № 2004103899/02 : заявлено 10.02.2004 : опубликовано 20.06.2005 / Струк В. А., Костюкович Г. А., Кравченко В. И., Овчинников Е. В., Рогачев А. В., Радевич А. М., Авдейцчик С. В. ; заявитель ОАО «Белкард». – Бюллетень № 17. – 1 с.
Synthesis and tribological properties of new fluoro-containing oligomers / S. A. Nalet'ko, A. P. Safronov, E. B. Trushina [et al.] // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2013. – Vol. 86, № 11. –
P. 1767–1772.
Structural-morphological characteristics and properties of fluorine-containing surface-modified poly (ethilene terephthalate) films / S. V. Kudashev, V. N. Arisova, T. I. Danilenko [et al.] // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. – 2015. – Vol. 51 (1). – P. 106–111. – DOI: 10.1134/S2070205114050098.
Ovchinnikov, E. V. Orientation effects in thin-film fluorine-containing coatings / E. V. Ovchinnikov // Surface Engineering and Applied Electrochemistry. – 2025. – Vol. 61, Iss. 3. – P. 362–366.
Электроискровые фторсодержащие покрытия / Е. В. Овчинников, А. Ч. Свистун, А. И. Веремейчик [и др.] // Вестник Брестского государственного технического университета. – 2025. – № 2 (137). – С. 68–72.
Фторсодержащие покрытия алмазоподобного углерода / И. П. Акула, В. Г. Залесский, Н. М. Чекан, Е. В. Овчинников // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. – 2024. – Т. 69, № 3. – С. 183–193.
Овчинников, Е. В. Ориентационные эффекты в тонкослойных фторсодержащих покрытиях / Е. В. Овчинников // Современные методы и технологии создания и обработки материалов. Материаловедение : сб. науч. тр. : в 3 кн. – Минск : ФТИ НАН Беларуси, 2023. – Кн. 1. – С. 233–239.
Бойко, Ю. С. Технологические особенности формирования композиционных тонкопленочных покрытий на основе фторсодержащих полимеров и олигомеров : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.17.06 / Бойко Юрий Сергеевич ; БГТУ. – Минск, 1998. – 21 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Авторы предоставляют материалы на условиях лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. Пользователи не вправе препятствовать другим лицам выполнять действия, разрешенные лицензией.
