Wear behavior study of glass fiber and organic clay reinforced poly-phenylene-sulfide (PPS) composites material

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 1 2025 209 MATERIAL SCIENCE Рис. 4. Влияние бентонитовой глины на величину износа Fig. 4. Eff ect of bentonite clay on Wear value ются наибольшим износом. Повышение содержания глины до 3 % приводит к снижению износа. Дальнейшее повышение содержания глины (до 5 и 7 %) вызывает увеличение износа, что свидетельствует о существовании оптимальной концентрации глины. Рис. 4 показывает снижение износа для композитов с 1 и 3 % бентонитовой глины и увеличение износа для композитов с 5 и 7 % глины. Композит с 7 % глины демонстрирует наибольший износ. Следовательно, для минимизации образования пыли при использовании в тормозных и фрикционных накладках содержание глины не должно превышать 3 %. Отмечено также увеличение износа с ростом нагрузки. Полученные результаты подтверждаются данными микроскопии и энергодисперсионной спектроскопии (EDS), представленными на рис. 5 и 6. На начальном этапе испытаний наблюдается увеличение скорости износа, что соответствует теории адгезионного изнашивания и обусловлено зацеплением о выступы на поверхности диска и композитного стержня. По мере продолжения испытаний происходит перенос материала на диск, что временно увеличивает скорость изнашивания. На заключительной стадии скорость износа стабилизируется. В случае образцов с бентонитовой глиной на начальных стадиях наблюдается снижение износа, связанное с адгезией и абразивным воздействием агломерированной глины. Композиты с 1 и 3 % глины показывают меньший износ, в то время как композиты с содержанием глины 5 % и более демонстрируют повышенный износ вследствие агломерации глины (табл. 5). Влияние формирования слоя переноса на износ Формирование слоя переноса на контртеле играет важную роль в определении трибологического поведения полимерных композитов. После формирования пленки переноса взаимодействие происходит между полимером и материалом пленки, а не с контртелом. Изучение характеристик пленок переноса необходимо для понимания механизмов изнашивания. Морфология поверхности износа композитов с различным содержанием глины, исследованная методом сканирующей электронной микроскопии (SEM), представлена на рис. 5. На рис. 5, а показано, что композитный стержень с бентонитовой глиной имеет меньше признаков адгезионного износа и задиров по сравнению с композитом без глины. Рис. 5, б, в демонстрируют наличие усталостных трещин Т а б л и ц а 5 Ta b l e 5 Данные исследования зависимости износа от нагрузки Investigation data Wear v/s Load Образец Среднее значение износа, мкм 20 Н 40 Н 60 Н PGB0 5,58 166,14 422,1 PGB1 3,6 58,32 112,32 PGB2 96,3 128,52 131,58 PGB3 274,86 362,16 402,66 PGB4 289,98 521,46 604,26

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1