BEHAVIOR OF WEAR-RESISTANT EPOXY COMPOSITIONS IN CONDITIONS OF CONTACT-DYNAMIC LOADING

Authors

  • Олексій Юрійович Полоз
  • Юрій Рахмієлевич Ебіч

DOI:

https://doi.org/10.18372/0370-2197.2(91).15528

Keywords:

epoxy materials, active and passive deformation phases, deformation energy components, structure, wear resistance

Abstract

A significant amount of industrial equipment in Ukraine and the world operates under conditions of severe shock-abrasive wear under dynamic loading, to protect the restoration of which epoxy composite materials are used using high-hard Mohs fillers - silicon and boron carbides, silicon nitride, corundum, etc. Analysis of the terms of operation and causes of destruction of parts and equipment in contact with abrasive streams, showed that the problem of improving its reliability remains relevant for the mining, gas industry, a number of other industries. This problem is solved by the introduction of new wear-resistant materials, and further expansion of the range of wear-resistant parts and increase their service life is associated with the need to develop knowledge in the field of wear of epoxy compositions. However, studies, which consider the wear of epoxy compositions in the flow of abrasive materials, practically do not consider such important aspects of the problem as the stages of deformation and their relationship with characteristics of materials. The influence of the deformation energy components - elastic and viscous on the course of active (introduction in the matrix) and passive (rebound) phases of the process is determined and rectilinear dependences between these parameters for unfilled epoxy compositions are established; for silicon-filled carbide composites, the nature of these dependences changes to nonlinear, which is due to the contribution to the process of deformation of the formed dispersed structure. The dependence of intensive gas abrasive wear silicon carbide F1000 filled epoxy composites on the ratio of energies of elastic and viscous deformation is established and it is shown that at characteristic for industrial compositions elevated concentrations of filler (> 200 wt.h. per 100 wt.h. epoxy resin) has an impact on the process of deformation of the structural parameter A of the polymer-filler interaction and the density of the polymer layer at the phase boundary ρn. It was found that the wear resistance of industrial epoxy composites is consistent with the main parameters of the process of their deformation under contact-dynamic loading.

Author Biographies

Олексій Юрійович Полоз

к.т.н., начальник відділу науково-технічного розвитку ТОВ «Нові технології».

Юрій Рахмієлевич Ебіч

д-р. хім. наук, професор, професор кафедри технологій палив, полімерних та поліграфічних матеріалів ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет»

References

Mark H. F. Encyclopedia of Polymer Science and Technology / ed. by H. F. Mark. – John Wiley & sons, 2002. – 3005 р.

Pascault J. R. Epoxy Polymers: New Materials and Innovations / ed. by J.R. Pascault and J.J.Williams . – John Wiley & sons, 2010. – 367 р.

Petrie E. M. Epoxy Adhesive Formulations / E. M. Petrie. – McGRAW-HILL, 2006. – 536 p.

Курта С. А. Наповнювачі – синтез, властивості та використання: навчальний по-сібник / С. А. Курта. – Івано-Франківськ: Вид-во Прикарпат. нац. у-ту ім. В. Стефаника, 2012. – 296 с.

Полоз О. Ю. Зносостійкі епоксидні композити конструкційного призначення / О. Ю. Полоз, С. Г. Липицький, С. М. Кущенко // Хімічна промисловість України. – 2015. - №5 (130). – С. 25-27.

Rabinovicz E. Friction and Wear of Materials / E. Rabinovicz. – New York: Wiley, 1965. – 244 p.

Ягер М. Абразивный износ – неразрешимая проблема? / М. Ягер, К. Готье // Ком-позитный мир. – 2010. – №2. – С. 6–15.

Chowdhury M. A. Experimental Investigation of Friction Coefficient and Wear Rate of Composite Materials Sliding Against Smooth and Rough Mild Steel Counter faces / M. A. Chowdhury, D. M. Nuruzzaman, B. K. Roy, S. Samad, R. Sarher, a. H. M. Rezwan // Tribology in Industry. – 2013. – Vol. 35. – No. 4. – P. 286–296.

Wu Linmin. Abrasive Resistant Coating – A. Review / Linmin Wu, Xingye Guo, Jing Zhang // Lubricants. – 2014. – No. 2. – P. 66-89.

Prokopchuk N. R. Viscoelastic transition and properties of the filled wear-resistant epoxy composites / N. R. Prokopchuk, R. M. Dolinskaya, A. Y. Poloz, Y. R. Ebich // Elas-tomery. – 2018. – Vol. 22. – No. 2 (115). – P. 136–142.

Джонсон К. Механика контактного взаимодействия: Пер. с англ. / К. Джонсон. – М.: Мир, 1989. – 510 с.

Крень А. П. Определение вязкоупругих параметров методом динамического ин-дентирования с использованием нелинейной модели деформирования / А. П. Крень, В. А. Рудницкий, И. Г. Дейкун // Каучук и резина. – 2004. – №6. – С. 19–23.

Полоз О. Ю. Особливості міжфазної взаємодії в епоксидних композитах, напов-нених силіцій карбідом / О. Ю. Полоз, В. І. Штомпель, К. С. Бурмістров, Ю. Р. Ебіч // Питання хімії та хімічної технології. – 2020. – №1 (128). – С. 39–45.

Issue

Section

Проблеми тертя та зношування