Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів
Обґрунтовано актуальність розробки нових алмазовмісних композитів та інструментів на каучукових зв’язках для обробки зносостійких наплавлень та твердих сплавів. Досліджено вплив металокомплексних добавок – оксихінолінових комплексів нікелю – на низку експлуатаційних показників алмазо-каучукових комп...
Saved in:
| Date: | 2018 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2018
|
| Series: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/144451 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів / В.М. Бичихін, Є.О. Пащенко, Д.О. Савченко, О.В. Лажевська, А.М. Черненко, А.Г. Довгань, М.С. Шидловський, Н.А. Щур, С.В. Скороход, О.С. Мусієнко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2018. — Вип. 21. — С. 468-472. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-144451 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1444512025-02-23T20:03:16Z Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів Improvement of the operational properties of diamond-rubber composites by the introduction of metal complex compounds - sources of ultrafine oxides Бичихін, В.М. Пащенко, Є.О. Савченко, Д.О. Лажевська, О.В. Черненко, А.М. Довгань, А.Г. Шидловський, М.С. Щур, Н.А. Скороход, С.В. Мусієнко, О.С. Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности Обґрунтовано актуальність розробки нових алмазовмісних композитів та інструментів на каучукових зв’язках для обробки зносостійких наплавлень та твердих сплавів. Досліджено вплив металокомплексних добавок – оксихінолінових комплексів нікелю – на низку експлуатаційних показників алмазо-каучукових композицій. Обоснована актуальность разработки новых алмазосодержащих композитов и инструментов на каучуковых связках для обработки износостойких наплавок и твердых сплавов. Исследовано влияние металлокомплексных добавок – оксихинолиновых комплексов никеля – на ряд эксплуатационных показателей алмазокаучуковых композиций. The urgency of the development of new diamond-containing composites and tools on rubber bands for the treatment of wear-resistant surfacings and hard alloys is substantiated. The influence of metal complex additives - oxyquinoline complexes of nickel - on a number of operational parameters of diamondrubber compounds has been investigated. 2018 Article Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів / В.М. Бичихін, Є.О. Пащенко, Д.О. Савченко, О.В. Лажевська, А.М. Черненко, А.Г. Довгань, М.С. Шидловський, Н.А. Щур, С.В. Скороход, О.С. Мусієнко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2018. — Вип. 21. — С. 468-472. — укр. 2223-3938 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/144451 621.921 uk Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения application/pdf Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности |
| spellingShingle |
Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности Бичихін, В.М. Пащенко, Є.О. Савченко, Д.О. Лажевська, О.В. Черненко, А.М. Довгань, А.Г. Шидловський, М.С. Щур, Н.А. Скороход, С.В. Мусієнко, О.С. Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| description |
Обґрунтовано актуальність розробки нових алмазовмісних композитів та інструментів на каучукових зв’язках для обробки зносостійких наплавлень та твердих сплавів. Досліджено вплив металокомплексних добавок – оксихінолінових комплексів нікелю – на низку експлуатаційних показників алмазо-каучукових композицій. |
| format |
Article |
| author |
Бичихін, В.М. Пащенко, Є.О. Савченко, Д.О. Лажевська, О.В. Черненко, А.М. Довгань, А.Г. Шидловський, М.С. Щур, Н.А. Скороход, С.В. Мусієнко, О.С. |
| author_facet |
Бичихін, В.М. Пащенко, Є.О. Савченко, Д.О. Лажевська, О.В. Черненко, А.М. Довгань, А.Г. Шидловський, М.С. Щур, Н.А. Скороход, С.В. Мусієнко, О.С. |
| author_sort |
Бичихін, В.М. |
| title |
Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів |
| title_short |
Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів |
| title_full |
Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів |
| title_fullStr |
Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів |
| title_full_unstemmed |
Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів |
| title_sort |
підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів |
| publisher |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| publishDate |
2018 |
| topic_facet |
Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/144451 |
| citation_txt |
Підвищення експлуатаційних властивостей алмазно-каучукових композитів введенням металокомплексних сполук – джерел ультрадисперсних оксидів / В.М. Бичихін, Є.О. Пащенко, Д.О. Савченко, О.В. Лажевська, А.М. Черненко, А.Г. Довгань, М.С. Шидловський, Н.А. Щур, С.В. Скороход, О.С. Мусієнко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2018. — Вип. 21. — С. 468-472. — укр. |
| series |
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| work_keys_str_mv |
AT bičihínvm pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT paŝenkoêo pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT savčenkodo pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT laževsʹkaov pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT černenkoam pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT dovganʹag pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT šidlovsʹkijms pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT ŝurna pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT skorohodsv pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT musíênkoos pídviŝennâekspluatacíjnihvlastivostejalmaznokaučukovihkompozitívvvedennâmmetalokompleksnihspolukdžerelulʹtradispersnihoksidív AT bičihínvm improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides AT paŝenkoêo improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides AT savčenkodo improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides AT laževsʹkaov improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides AT černenkoam improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides AT dovganʹag improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides AT šidlovsʹkijms improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides AT ŝurna improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides AT skorohodsv improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides AT musíênkoos improvementoftheoperationalpropertiesofdiamondrubbercompositesbytheintroductionofmetalcomplexcompoundssourcesofultrafineoxides |
| first_indexed |
2025-11-24T20:36:06Z |
| last_indexed |
2025-11-24T20:36:06Z |
| _version_ |
1849705435380056064 |
| fulltext |
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
468
V. Bichinin, Ye. Pashchenko, A. Chernenko, O. Lazhevskaya, D. Savchenko, A. Dovgan, N. Schur
DEVELOPMENT OF DIAMOND GRINDING RIBBONS ON RUBBER BOND
Some features of continuous diamond-containing grinding belts on rubber bonds intended for large
diameter diamond wheels are considered. The sequence of abrasive and nonabrasive layers in a multi-
layered belt structure is analyzed. This ensures high adhesion of the diamond layer to a flexible base and
elasticity of the product.
Key words: elastic diamond tool, rubber binder.
Надійшла 26.06.18
УДК 621.921
В. М. Бичихін; Є. О. Пащенко, д-р. техн. наук; Д. О. Савченко, О. В. Лажевська,
кандидати технічних наук1; А. М. Черненко, А. Г. Довгань1; М. С. Шидловський, канд.
техн. наук2, Н. А. Щур1, С. В. Скороход2, О. С. Мусієнко2
1Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України,
вул. Автозаводська, 2, 04074, Київ, e-mail: lab6_1@ism.kiev.ua
2Національний технічний університет України «КПІ ім. Ігоря Сікорського», просп.
Перемоги, 37, 03056, Київ
ПІДВИЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ АЛМАЗНО-КАУЧУКОВИХ
КОМПОЗИТІВ ВВЕДЕННЯМ МЕТАЛОКОМПЛЕКСНИХ СПОЛУК – ДЖЕРЕЛ
УЛЬТРАДИСПЕРСНИХ ОКСИДІВ
Обґрунтовано актуальність розробки нових алмазовмісних композитів та інструментів на
каучукових зв’язках для обробки зносостійких наплавлень та твердих сплавів. Досліджено вплив
металокомплексних добавок – оксихінолінових комплексів нікелю – на низку експлуатаційних
показників алмазо-каучукових композицій.
Ключові слова: алмазовмісні композити, оксихінолінові комплекси, нікель, каучукові зв’язки,
обробка.
Необхідність підвищення довговічності машин і механізмів (для економного
витрачання матеріалів завдяки нанесенню на нові і відновлювані деталі зносостійких
покриттів (плазмових, детонаційних)) зумовлює необхідність створення спеціального
алмазного шліфувального інструменту для обробки зазначених покриттів і деталей.
Відомо, що 80% випадків виходу з ладу машин і механізмів під час експлуатації
пов'язано з їх зношенням у вузлах тертя. Підвищити зносостійкість і продуктивність цих
вузлів можна шляхом нанесення зносостійких покриттів: окису алюмінію, твердого сплаву,
карбідів вольфраму, хрому, титану та ін., а також покриттів, в яких легуючими елементами є
кобальт, нікель, хром, молібден. Високі експлуатаційні властивості цих покриттів дають
змогу радикально, у 3–5 разів, а подекуди і в 20–30 разів підвищити ресурс, зносостійкість і
корозійну стійкість вузлів і деталей машин. Ці покриття можна застосовувати передусім у
РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТА, ОСНАЩЕННОГО
ТВЕРДЫМИ СПЛАВАМИ, В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
469
гідророзподільних пристроях, вузлах тертя, запірній арматурі, вимірювальному інструменті,
деталях верстатів, механізмів.
Зносостійкі покриття мають високу твердість і тому можуть оброблятися тільки
алмазним інструментом.
Однак відсутність до сьогодні алмазного шліфувального інструменту, характеристики
якого повністю відповідали умовам якісної обробки таких покриттів, стримувала їхнє
впровадження в промисловість. Стандартний інструмент швидко втрачає різальну
спроможність, вимагає частого лагодження, утворює припали.
Тому метою досліджень було створення спеціального алмазного інструменту, що має
високу стабільну різальну спроможність, не робить припалів під час шліфування
зносостійких покриттів, забезпечує низьку шорсткість обробленої поверхні, а також є
придатним для високопродуктивного шліфування.
Передбачалося, що паралельно з розробкою нового алмазного інструменту і
технології його виготовлення має розроблятися і високоефективний технологічний процес
обробки зазначених матеріалів цим інструментом.
Крім придатності якісної обробки зносостійких покриттів і твердих сплавів для
нового шліфувального інструменту, існує ще ціла низка істотних вимог: швидке
виготовлення за нескладною технологією шліфувальних кругів прямого профілю будь-яких
діаметрів, зокрема 1-м і більше, за мінімальних витрат металу на виготовлення корпусів;
висота алмазного шару, розробка конструкції алмазовмісного шару інструменту, що
забезпечує зниження теплової напруженості процесу обробки, що позитивно позначається на
якості оброблюваного матеріалу та інструменту; поєднання в інструменті досить великої
жорсткості і високих різальних властивостей із загальною гнучкістю й еластичністю.
Така різноманітність властивостей притаманна алмазному інструменту на каучукових
зв’язках.
Наш досвід в галузі розробки алмазовмісних композиційних матеріалів на каучукових
зв’язках свідчить про те, що найбільш високі фізико-механічні та триботехнічні властивості
мають матеріали, отримані на основі бутадієн-нітрильного каучуку СКН–40. Для таких
композитів існує широкий спектр вулканізаційних систем. Більшість з них докладно
досліджено в контексті розробки традиційних гумо-технічних виробів. Однак результати
досліджень будови та властивостей алмазовмісних композитів на зв’язках з СКН–44
показали, що, враховуючи умови експлуатації таких матеріалів, найбільш доцільним є
використання вулканізаційної системи на основі сірки.
Важливою проблемою під час виготовлення та зберігання абразивних композиційних
матеріалів на гумових зв’язках на основі каучуку СКН-40 є поступова деградація їхніх
властивостей під впливом кисню, який дифундує в матеріал, що містить велику кількість
таких каналів міграцій, як міжфазні границі «гумова зв’язка – абразив». Одним з виявів
окислювального старіння абразивовмісних композитів на гумових зв’язках є зменшення
адгезії між зв’язкою та абразивними зернами.
Стандартний стабілізатор діафен погіршує адгезію зв’язки до алмазу, тому з метою
запобігання старіння полімеру під дією кисню використовували оксихінолінові комплекси
Cu, Fe, Ni, Cr (рис. 1). Найкращі результати показав комплекс нікелю (Ni2+), отже всі
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
470
наступні результати отримано з
використанням оптимального вмісту
оксихінолінового комплексу нікелю в
концентрації 5% за масою. Загальна
схема отримання комплексних сполук
була такою:
Реакції відбувались в кислому
середовищі з подальшим виділенням
комплексних сполук з розчину у вигляді порошків, які надалі вводили в каучукові
композиції.
Подібні комплексні сполуки, введені в каучукові композиції, що вулканізуються
сіркою, здатні утворювати додаткові координаційні зв’язки (рис. 2). Останні сприяють
суттєвому ущільненню полімерної сітки, збільшенню її стійкості до окислювальної
деградації та надалі – підвищенню фізико-механічних показників. Під дією кисню
металокомплексні фрагменти повільно розкладаються з утворенням ультрадисперсних
частинок оксидів, здатних підвищувати показники міцності та зносостійкості зв’язки навколо
зерен абразиву.
Згідно з експериментальними
даними, введення до абразивовмісної
композиції з каучуку СКН-40 5% за
масою оксихінолінового комплексу
нікелю значно зменшує поглинання
кисню композиціями, що містять 10-
25 об’ємних відсотків порошків
алмазу АС4 125/100:
Суттєве зменшення поглинання
кисню композиціями (рис. 3, 4),
модифікованими комплексною
сполукою металу, добре корелює з
підвищенням стійкості композитів,
зумовленим вищим рівнем адгезії
зв’язки до частинок алмазу та карбіду
кремнію. Зокрема, під час шліфування
деталей зі зносостійкими
наплавленнями та виробів з твердих сплавів стійкість інструменту, що містить
металокомплексний стабілізатор, підвищується в 1,3–1,5 разу. Відповідно, механізм цього
явища полягає у підвищенні надійності утримання абразивного зерна у зв’язці.
Рис. 1. Схема отримання комплексних сполук
Рис. 2. Схема взаємодії оксихінолінового
комплексу нікелю зі зв’язкою та утворення
координаційних і ковалентних зв’язків
РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТА, ОСНАЩЕННОГО
ТВЕРДЫМИ СПЛАВАМИ, В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
471
Рис. 3. Поглинання кисню за 423 К без комплексу нікелю
Рис. 4. Поглинання кисню за 423 К з комплексом нікелю
Висновки
Наявність в полімерній зв’язці координаційних зв’язків поряд з ковалентними
зумовлює гібридний характер композитів внаслідок неадитивного поєднання властивостей
відповідних фрагментів структури матеріалу. Це створює перспективу гнучкого регулювання
структури та властивостей інструментального композиту з урахуванням особливостей
матеріалу, що оброблюється, та режиму шліфування.
Выпуск 21. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
472
Обоснована актуальность разработки новых алмазосодержащих композитов и
инструментов на каучуковых связках для обработки износостойких наплавок и твердых сплавов.
Исследовано влияние металлокомплексных добавок – оксихинолиновых комплексов никеля – на ряд
эксплуатационных показателей алмазокаучуковых композиций.
Ключевые слова: алмазосодержащие композиты, оксихинолиновые комплексы, никель,
каучуковые связки, обработка.
V. N. Bichihin, E. A. Paschenko, D. A. Savchenko, O. V. Lazhevskaia, A. N. Chernenko, A. G. Dovgan,
N. S. Shidlovskii, N. A. Shchur, S. V. Skorohod, O. S. Musienko
IMPROVEMENT OF THE OPERATIONAL PROPERTIES OF DIAMOND-RUBBER
COMPOSITES BY THE INTRODUCTION OF METAL COMPLEX COMPOUNDS - SOURCES
OF ULTRAFINE OXIDES
The urgency of the development of new diamond-containing composites and tools on rubber bands
for the treatment of wear-resistant surfacings and hard alloys is substantiated. The influence of metal
complex additives - oxyquinoline complexes of nickel - on a number of operational parameters of diamond-
rubber compounds has been investigated.
Key words: diamond-containing composites, oxyquinoline complexes, nickel, rubber bands,
treatment.
Надійшла 26.06.18
|