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

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 1 2025 213 MATERIAL SCIENCE Заключение В результате исследования влияния бентонитовой глины на износ композитов PPS + GF были сделаны следующие выводы. – Оптимизация содержания глины снижает износ: добавление бентонитовой глины до определенной концентрации (до 3 % по массе) приводит к снижению скорости изнашивания. Это свидетельствует о том, что умеренное введение глины повышает износостойкость композита. Наименьший износ (3,6 мкм) наблюдался при содержании глины 3 %, в то время как для композита без глины при той же нагрузке (20 Н) значение износа составляло 5,58 мкм. При увеличении нагрузки до 40 и 60 Н износ композита без глины (166 и 422 мкм соответственно) значительно превышал износ композита с 3 % глины (58,32 и 112,32 мкм соответственно). – Превышение оптимального содержания глины увеличивает износ: при концентрации глины выше оптимальной наблюдается увеличение скорости изнашивания. Вероятно, это связано с изменением механических свойств композита. При содержании глины более 2 % наблюдается существенное увеличение износа: при 5 и 9 % глины значения износа при нагрузке 20 Н составляют 96,3 и 274,86 мкм соответственно. Эти значения значительно превышают износ композита с 2 % глины. Аналогичная закономерность наблюдается и при более высоких нагрузках (40 и 60 Н). – Агломерация глины ухудшает износостойкость: высокая концентрация бентонитовой глины может приводить к агломерации частиц в матрице PPS + GF. Агломераты, действуя как абразив, увеличивают скорость изнашивания. – Глина влияет на коэффициент трения: добавление бентонитовой глины может снижать коэффициент трения благодаря ее смазывающим свойствам. – Небольшое количество глины улучшает трибологические характеристики: небольшое количество бентонитовой глины (до 3 %) позволяет одновременно снизить износ и поддерживать оптимальный коэффициент трения, обеспечивая баланс между износостойкостью и фрикционными свойствами. Список литературы 1. Tribological Investigations of Hemp Reinforced NAO Brake Friction Polymer Composites with Varying Percentage of Resin Loading / M. Naidu, A. Bhosale, M. Gaikwad, S. Salunkhe, R. Čep, E. Abouel Nasr // Frontiers in Materials. – 2024. – Vol. 11. – DOI: 10.3389/ fmats.2024.1348265. 2. Wear and friction analysis of brake pad material using natural hemp fi bers / M. Naidu, A. Bhosale, Y. Munde, S. Salunkhe, H.M.A. Hussein // Polymers. – 2023. – Vol. 15 (1). – DOI: 10.3390/polym15010188. 3. Characterisation of interfacial properties between fi bre andpolymermatrix incompositematerials –a critical review / S. Huang, Q. Fu, L. Yan, B. Kasal // Journal of Materials Research and Technology. – 2021. – Vol. 13. – P. 1441–84. – DOI: 10.1016/j.jmrt.2021.05.076. 4. High-performance polyphenylene sulfi de composites with ultra-high content of glass fi ber fabrics / L. Zhao, Y. Yu, H. Huang, X. Yin, J. Peng, J. Sun, L. Huang, Y. Tang, L. Wang // Composites, Part B: Engineering. – 2019. – Vol. 174. – P. 106790. – DOI: 10.1016/j.compositesb.2019.05.001. 5. Niu F., He R., Li J. Eff ects of clay and surface plasma-treated carbon fi ber on wear behavior of thermoplastic POM composites // Surface and Interface Analysis. – 2018. – Vol. 50 (1). – P. 96–100. – DOI: 10.1002/sia.6342. 6. Eff ect of clay content on the morphological, thermo-mechanical and chemical resistance properties of propionic anhydride treated jute fi ber/ polyethylene/nanoclay nanocomposites / F. Md Hossen, S. Hamdan, R. Md Rahman, S. Md Islam, F.K. Liew, J.C.H. Lai, M. Md Rahman // Measurement: Journal of the International Measurement Confederation. – 2016. – Vol. 90. – P. 404–411. – DOI: 10.1016/j. measurement.2016.05.006. 7. Fabrication of modifi ed MMT/Glass/Vinylester multiscale composites and their mechanical properties / G. Mittal, V. Dhand, J.I. Ryu, K.Y. Rhee, H.-J. Kim, D.H. Jung // Journal of Nanomaterials. – 2015. – Vol. 2015 (1). – DOI: 10.1155/2015/506029. 8. Carnevale P., Rasool S., Bersee H.E.N. Fibrematrix interfaces in carbon fi bre reinforced PPS composites: damage initiation and propagation in tensile tests // Composite Interfaces. – 2014. – Vol. 21 (4). – P. 337–352. – DOI: 10.1080/15685543.2014.877288. 9. Sarkar P., Modak N., Sahoo P. Reciprocating friction and wear behavior of al particulate glass fi ber reinforcedepoxycomposite // InternationalConferenceon Polymer Composites (ICPC-2014): Conference Paper. – Surathkal, Mangalore, India, 2014. – P. 163. – URL: https://www.researchgate.net/publication/273950830 (accessed: 10.02.2025). 10. Unal H., Sen U., Mimaroglu A. Dry sliding wear characteristics of some industrial polymers

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1