Прогнозирование физико-механических характеристик и создание функциональных полимерных композитных материалов и покрытий антифрикционного и антикоррозионного назначения

Объект исследования - функциональные полимерные и композитные материалы, покрытия (лаки) антифрикционного и антикоррозионного назначения. Цель исследования - решение фундаментальной проблемы прогнозирования физико-механических свойств, разработка и создание (на основе проведенного теоретического моделирования) функциональных полимерных и композитных материалов, предназначенных для восстановления объемно-поверхностных дефектов (в том числе коррозионных и износных повреждений машин, механизмов и газонефтепроводных транспортных систем), а также покрытий (лаков) антифрикционного и антикоррозионного назначений. Решены задачи прогнозирования объемной плотности энергии деформации и предельных прочностных свойств (при сжатии) пространственно неоднородных дисперсно-наполненных композитов, основанные на использовании тензора концентрации напряжений. Изучено влияние на указанные характеристики изменения структуры пространственно неоднородных трибокомпозитов, а также состава, концентрации их компонентов и вида внешнего механического воздействия. Решены задачи прогнозирования локальных упругих характеристик (операторов концентрации напряжений и деформаций, объемной плотности энергии деформации) и предельных прочностных показателей (при одноосном сжатии) композитов на полимерной основе с наполненными минеральной смазкой сферическими микрокапсулами и дисперсными включениями бесщелочного стекла. Предполагая, что сферическая оболочка микрокапсул не оказывает влияния на свойства материалов, исследовано влияние концентраций компонентов на указанные механические свойства трибокомпозитов. Осуществлено прогнозирование предельных прочностных показателей (при сжатии) тканых антифрикционных композитов на полимерной основе с дисперсными антифрикционными добавками. Решена задача анализа и расчета локальных упругих характеристик (операторов концентрации напряжений и деформаций) хаотически армированных короткими волокнами трибокомпозитов на полимерной основе. Исследованы зависимости компонент указанных тензоров от процентного содержания включений. По результатам исследований, проведенных в рамках выполнения этапа проекта, получены три патента РФ: 1) способ нанесения антифрикционных покрытий на стальную поверхность (№2580766); 2) антифрикционная прокладка подпятника и подшипника скольжения (№2591952); 3) подпятниковый узел тележки вагона (№2598942).