РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УГЛЕРОДНЫХ НАНОЧАСТИЦ ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ В УСЛОВИЯХ ХОЛОДНОГО КЛИМАТА

Объектом исследования являлись полимерные жидкости, наносуспензии. Цель проекта: разработка научных основ создания новых смазочных материалов на основе полимерных жидкостей с присадками из углеродных наночастиц, пригодных к эксплуатации в зимних климатических условиях Сибири и Крайнего Севера. В настоящее время большое внимание уделяется созданию высокоэффективных смазочных материалов с улучшенными свойствами посредством применения ультрадисперсных нанопорошков. Проведены исследования реологических свойств суспензий наночастиц на основе полиорганосилоксанов. Акустическим резонансным методом установлено, что модуль сдвига суспензий фуллеренов уменьшается при увеличении концентрации и при этом по значению меньше, чем у базовой жидкости. Тангенс угла механических потерь увеличивается при повышении концентрации частиц, оставаясь меньше единицы для исследованных суспензий. Изменение концентрации частиц оказывает влияние на релаксационные характеристики суспензий и их реологические свойства, что приводит к изменению эксплуатационных свойств смазочных композиций. По данным температурной зависимости тангенса угла механических потерь проведена оценка средней энергии активации вязкоупругого релаксационного процесса. Установлено нелинейное поведение вязкоупругих свойств наносуспензий в зависимости от величины сдвиговой деформации. Критическое напряжение сдвига, при котором происходит резкое уменьшение модуля сдвига и эффективной вязкости суспензий превышает значение для базовой жидкости, указывая на увеличение прочности структуры суспензий. Проведено определение коэффициента трения пары сталь – сталь в зависимости от скорости скольжения с использованием ПЭС-2 и наносуспензий в качестве смазки. Разрушение смазочного слоя, приводящее к резкому увеличению коэффициента трения, для модифицированной наночастицами смазки происходит при больших скоростях по сравнению с базовой смазкой. Полученные экспериментальные закономерности послужат основой для моделирования свойств и состава смазочных композиций, используемых в холодном климате Сибири и Крайнего Севера.