ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 3 2026 6 ТЕХНОЛОГИЯ Влияние морфологии наполнителя на эффективность криогенной обработки спеченных ПТФЭ-нанокомпозитов Винод Дамдхар 1, 2, a, *, Кавита Панде 3, b, Арун Аути 1, c 1 Кафедра машиностроения, Технологический институт Махараштры, г. Чхатрапати Самбхаджинагар (Аурангабад), штат Махараштра, 431010, Индия 2 Центр инженерных разработок, Инженерный колледж им. Чхатрапати Шаху Махараджа Образовательного фонда CSMSS, г. Чхатрапати Самбхаджинагар (Аурангабад), штат Махараштра, 431010, Индия 3 ООО «Матвёрс Вижн» (Matverse Vision Pvt Ltd), г. Нагпур, штат Махараштра, 440001, Индия a https://orcid.org/0000-0002-3719-0157, vinod.damdhar@gmail.com; b https://orcid.org/0000-0003-3201-4418, kavita19pande@gmail.com; c https://orcid.org/0000-0003-2132-0532, arun.autee@mit.asia Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2026 Том 28 № 3 с. 6–28 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.3-6-28 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Политетрафторэтилен (ПТФЭ) широко используется в качестве твердого смазочного материала и функционального покрытия благодаря своей исключительной химической инертности, низкому коэффициенту трения и высокой ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 678.073:621.892:539.4 История статьи: Поступила: 02 мая 2026 Рецензирование: 25 мая 2026 Принята к печати: 05 июня 2026 Доступно онлайн: 15 сентября 2026 Ключевые слова: Спеченные ПТФЭ-композиты Наноразмерный оксид алюминия Наноразмерная слюда Криогенная обработка Геометрия наполнителя АННОТАЦИЯ Введение. Политетрафторэтилен (ПТФЭ) обладает исключительной химической стойкостью и малым коэффициентом трения, однако низкие прочностные характеристики и износостойкость существенно сужают область применения ПТФЭ в трибологических узлах. В связи с этим целью настоящей работы являлось установление закономерностей совместного влияния геометрического фактора нанонаполнителей и параметров криогенной обработки на структурно-фазовую эволюцию и комплекс свойств ПТФЭ-нанокомпозитов. Материалы и методы исследования. Объектами исследования служили ПТФЭ без наполнителей и оптимизированные нанокомпозитные системы, содержащие 1,0 масс. % наноразмерной слюды и 1,5 масс. % наноразмерного оксида алюминия соответственно. Формование образцов осуществляли методом холодного прессования с последующим спеканием. Криогенную выдержку проводили в среде жидкого азота при температуре −185 °C, варьируя время выдержки (8, 12 и 16 ч). Оценку механических и трибологических характеристик, а также анализ структурных превращений выполняли с использованием рентгенофазового анализа (РФА), ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье (ИК-Фурье) и растровой электронной микроскопии (РЭМ). Результаты и обсуждение. Установлено, что введение обоих типов нанонаполнителей в исходный ПТФЭ (предел прочности при растяжении ~27,6 МПа) обеспечивает повышение предела прочности и износостойкости. При этом установлено, что чувствительность композиционных материалов к криогенной обработке зависит от геометрии частиц наполнителя. Для композита с наноразмерной слюдой максимальная прочность зафиксирована при минимальной длительности выдержки (8 ч) и составляет ~37,9 МПа; для композита с наноразмерным оксидом алюминия максимальное значение зафиксировано после выдержки в течение 16 ч (~36,5 МПа). Аналогичные закономерности установлены для твердости и износостойкости. Данные РФА свидетельствуют об упорядочении кристаллической структуры и усилении межфазного взаимодействия наполнителя с полимерной матрицей, а результаты РЭМ подтверждают формирование более стабильных межфазных границ в композитах с наноразмерным оксидом алюминия. Продолжительная криогенная обработка приводит к развитию межфазной гетерогенности и образованию дефектов в материале с наноразмерной слюдой, что обусловлено ее чешуйчатой морфологией. Заключение. Морфология наполнителя является ключевым фактором, определяющим эффективность криогенной обработки ПТФЭ-нанокомпозитов. После длительной криогенной обработки глобулярный наноразмерный оксид алюминия обеспечивает превосходные показатели прочности при растяжении, твердости и износостойкости по сравнению с чешуйчатой наноразмерной слюдой. Установленные структурно-свойственные корреляции имеют большое значение для разработки ПТФЭ-нанокомпозитов, ориентированных на работу в условиях интенсивного трения и износа. Для цитирования: Дамдхар В., Панде К., Аути А. Влияние морфологии наполнителя на эффективность криогенной обработки спеченных ПТФЭ-нанокомпозитов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2026. – Т. 28, № 3. – С. 6–28. – DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.3-6-28. ______ *Адрес для переписки Винод Дамдхар, доцент Инженерный колледж им. Чхатрапати Шаху Махараджа Образовательного фонда CSMSS, г. Чхатрапати Самбхаджинагар (Аурангабад), 431010, штат Махараштра, Индия Тел.: 91 9607200527, e-mail: vinod.damdhar@gmail.com
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1