Компьютерный дизайн состава экструдируемых полимерполимерных СВМПЭ композитов с заданными антифрикционными и механическими свойствами

Bibliographic Details
Parent link:Трение и износ: международный научный журнал
Т. 40, № 6.— 2019.— [С. 661-672]
Corporate Author: Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа новых производственных технологий Отделение материаловедения
Other Authors: Панин С. В. Сергей Викторович, Бочкарева С. А. Светлана Алексеевна, Буслович Д. Дмитрий, Корниенко Л. А. Людмила Александровна, Люкшин Б. А. Борис Александрович, Панов И. Л. Илья Леонидович, Шилько С. В. Сергей Викторович
Summary:Заглавие с экрана
Предложен алгоритм компьютерного дизайна (расчётного определения состава) многокомпонентного антифрикционного материала. Предварительно посредством трибологических и механических испытаний экспериментально определяется минимальный начальный набор характеристик композита для ряда значений управляющих параметров. Последующий компьютерный дизайн материала в виде построения соответствующих поверхностей отклика в пространстве состояний позволяет выявить область варьирования управляющих параметров для гарантированного достижения заданных эксплуатационных и технологических характеристик. Указанный подход иллюстрируется компьютерным дизайном состава материала (фидстока) в виде экструдируемого полимерного композита на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) для применения в аддитивных технологиях. Предлагается оптимальная рецептура трёхкомпонентной смеси “СВМПЭ + n вес.% HDPE-g-SMA + n вес.% PP”, обладающая трибомеханическими свойствами на уровне ненаполненного СВМПЭ и одновременно текучестью расплава, необходимой для 3D-печати методом Fused Deposition Modeling.
In order to develop a fast and efficient materials science approach aimed at achieving a complex of required operational and technological properties (wear resistance, strength, extrudability, etc.) a computer aided design algorithm (computation-based selection of the composition) of a multicomponent antifriction material is proposed. By means of tribological and mechanical tests, the minimum initial set of characteristics of a composite is determined experimentally for a number of control parameter values. The subsequent computer aided design of the material in the form of constructing the corresponding response surfaces in the state space allows one to reveal the variation range of the control parameters for the guaranteed achievement of the specified set of operational and technological properties. This approach is illustrated by computer-aided design of the material composition (feedstock) in the form of an extrudable polymer composite based on ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) for use in additive technologies. An optimal formulation of the three-component mixture “UHMWPE + n wt.% HDPE-g-SMA + n wt.% PP” is proposed whose tribomechanical properties are at the level of pure UHMWPE while melt flow index is satisfactory to be used at 3D printing by Fused Deposition Modeling.
Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса
Published: 2019
Subjects:
Online Access:https://elibrary.ru/item.asp?id=41807284
Format: Electronic Book Chapter
KOHA link:https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=661797