Анотація до роботи:

Кашицький В.П. Розробка захисних покриттів з підвищеною зносостійкістю на основі епоксидних композитів, модифікованих кремнійорганічним лаком КО-921. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01 - матеріалознавство. - Луцький державний технічний університет, Луцьк, 2006 р.

Оптимізовано склад модифікованого епоксикомпозиту та досліджено вплив різнофункціональних наповнювачів на фізико-механічні та триботехнічні характеристики матеріалу. Встановлено оптимальні температурно-часові режими обробки епоксикомпозиту.

Показано ефективність додаткової комплексної ультразвукової та ультрафіолетової обробки композиції на стадії формування для підвищення ступеня структурованості та зносостійкості отриманих матеріалів. Досліджено структурні зміни та умови стабілізації фрикційного процесу для розроблених епоксикомпозитів.

Створено нові багатошарові епоксикремнійорганічні композитні покриття. Основні результати роботи набули промислового впровадження для захисту днища та надколісних ніш автомобільної техніки, а також роликів транспортних платформ на підприємстві ВАТ “ЛуАЗ”.

1. Оптимізовано склад епоксиполімеру при застосуванні кремнійорганічного модифікатора КО-921. Показано, що його введення в кількості 30 мас.ч. на
   100 мас.ч. епоксидної смоли ЕД-20 при термообробці Т_к=483 К призводить до підвищення адгезійної міцності на 58,4 % порівняно з немодифікованим епоксиполімером, а також зниження в 1,9 раза внутрішніх напружень у системі. Це пояснюється підвищенням сегментної рухливості макромолекул епоксикремнійорганічної матриці при введенні модифікатора.

2. Розроблено нову технологію формування епоксикремнійорганічних композитів. Визначено, що оптимальним температурно-часовим параметром обробки розробленого матеріалу є ступінчастий його нагрів за схемою: 24 год при 293 К, 1 год при 333 К, 1 год при 393 К, 1 год при 453 К, 4 год при 483 К, що сприяє стабілізації процесу при появі первинних вузлів зшивання та ефективному проходженні конформаційних перетворень на основній стадії.

3. Методом багатофакторного планування експерименту (метод Бокса-Уілсона) оптимізовано склад епоксикомпозитного матеріалу при застосуванні поліфункціональних інгредієнтів: лускатий графіт – 7,1 мас.ч.; оксид міді –
   5,04 мас.ч.; фторопласт – 11,0 мас.ч.; вуглеволокно – 0,9 мас.ч.

4. Підтверджено покращення фізико-механічних та триботехнічних властивостей композитного матеріалу при комплексній обробці у фізичних полях. Встановлено підвищення в 1,7 раза зносостійкості оптимізованого наповненого епоксикремнійорганічного композиту при додатковій комплексній ультразвуковій та ультрафіолетовій їх обробці поріняно з необробленою системою в умовах сухого тертя. Оптимальна частота коливань при обробці ультразвуком становила 22 кГц, амплітуда коливань – 10…40 мкм, тривалість – 6 хвилин. Оптимальна тривалість обробки ультрафіолетовим випромінюванням складала 22 хв.

5. Експериментально підтверджено, що стабілізація процесу тертя та зношування розробленого епоксикремнійорганічного композиту відбувається за умови утворення самоорганізованої проміжної плівки або її фрагментів у зоні трибоконтакту, появу якої ініціює кремнійорганічна складова.

6. Отримано двошарові покриття, що складаються з нижнього адгезійного шару епоксикремнійорганічного полімеру (_аmax=39,2 МПа) та робочого зносостійкого шару оптимізованого композиту. Встановлено, що мінімальні внутрішні напруження (_вн=0,03 МПа) характерні для нижнього шару покриття, сформованого за температури 293 К протягом 240 хв з подальшою термічною обробкою при 393 К протягом 60 хв.

7. Застосування розроблених епоксикремнійорганічних композитів у вигляді покриттів дозволило знизити інтенсивність зношування до 0,35 мг/км при
   Р=1,2 МПа і v=4,5 м/с в умовах сухого тертя. Економічний ефект від впровадження розробленого матеріалу як захисного покриття днища і надколісних ніш автомобільної техніки складає 158 грн на 1 м² робочої поверхні.

Публікації автора:

1. Кальба Є.М., Савчук П.П., Мельник О.Д., Кашицький В.П. Розробка складу та дослідження триботехнічних характеристик полімеркомпозитів на основі епоксидної смоли // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: Міжвузівський збірник. Випуск 6. – Луцьк: ЛДТУ. – 2000. –
   С. 87-93. (Дисертант брав участь у постановці задач, проведенні експерименту, математичній обробці та аналізі отриманих результатів, формулюванні висновків).

2. Савчук П., Кашицький В., Габрусєв В. Порівняльна оцінка триботехнічних властивостей епоксиполімерів і фторопласту // Вісник Тернопільського державного технічного університету. – 2001. – Т. 6. – № 3. – С. 13-17. (Дисертант брав участь у постановці задач, проведенні експерименту, формулюванні висновків).

3. Савчук П.П., Кашицький В.П., Божко Т.Е., Мельник О.Д. Вплив макросередовища на зносостійкість епоксидного компаунду при фрикційній взаємодії // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: Міжвузівський збірник. Випуск 8. – Луцьк: ЛДТУ. – С. 208-213. (Дисертант брав участь у постановці задач, проведенні експерименту, математичній обробці та аналізі отриманих результатів, формулюванні висновків).

4. Савчук П.П., Рудь В.Д., Кашицький В.П., Мельник О.Д. Оптимізація складу та дослідження впливу різнофункціональних наповнювачів на зносостійкість епоксикомпозиту // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: Міжвузівський збірник. Випуск 9. – Луцьк: ЛДТУ. – С. 244-249. (Дисертант брав участь у постановці задач, проведенні експерименту, формулюванні висновків).

5. Кашицький В.П. Розробка епоксидних композитів модифікованих полісилоксановим лаком // Наукові нотатки Луцького державного технічного університету: Міжвузівський збірник. Випуск 14. – Луцьк: ЛДТУ. – С. 125-129.

6. Деклараційний патент на винахід 49436 А України, МВК С08К3/00, F16C33/00. Антифрикційний полімеркомпозиційний матеріал / Є.М. Кальба, П.П. Савчук, В.П. Кашицький, А.В. Букетов. – №20011284436; Заявл. 27.12.01; Опубл. 16.09.2002. Бюл. №9. (Дисертант здійснив пошук аналогів й прототипу, підготував формулу і опис винаходу).

7. Деклараційний патент на винахід 60554 А України, МВК С08К3/00. Антифрикційний полімеркомпозиційний матеріал / П.П. Савчук, В.П. Кашицький, А.В. Маткова. – №2002129699; Заявл. 04.12.02; Опубл. 15.10.2003. Бюл. №10. (Дисертант здійснив пошук аналогів й прототипу, підготував формулу і опис винаходу).

8. Деклараційний патент на винахід 71272 А України, МВК С08L63/00. Епоксидне в’яжуче / П.П. Савчук, В.П. Кашицький, В.Б. Іванюк. – №20031211658; Заявл. 16.12.03; Опубл. 15.11.2004. Бюл. №11. (Дисертант підготував формулу, реферат і опис винаходу).

9. Деклараційний патент на винахід 72410 А України, МВК С08К3/00. Антифрикційний полімеркомпозиційний матеріал / П.П. Савчук,
   В.П. Кашицький. – №20031212973; Заявл. 30.12.03; Опубл. 15.02.2005. Бюл. №2. (Дисертант здійснив пошук аналогів й прототипу, підготував формулу і опис винаходу).

10. Савчук П.П., Кальба Є.М., Редько Р.Г., Кашицький В.П. До питання про структурне наповнення та трибопристосування епоксикомпозитних матеріалів // Матеріали V-ї міжнародної науково-методичної конференції. – Луцьк: ЛДТУ. – 2001. – С. 127-128. (Дисертант брав участь у постановці задач та обговоренні висновків).

11. Савчук П.П., Кашицький В.П. Нові антифрикційні епоксикомпозити модифіковані поліметилфенілсилоксановим лаком КО-921 // Матеріали 22-ї міжнародної науково-практичної конференції. – Київ: УІЦ “Наука. Техніка. Технологія”. – 2002. – С. 162-163. (Дисертант брав участь у постановці задач, проведенні експерименту, формулюванні висновків).

12. Савчук П.П., Кашицький В.П., Кальба Є.М. Методи підвищення триботехнічних характеристик епоксикомпозитів // Матеріали 4-го міжнародного симпозіуму трибофатики “ISTF-2002”. – Тернопіль: ТДТУ. – 2002. – С. 778-780. (Дисертант брав участь у постановці задач, проведенні експерименту, математичній обробці та аналізі отриманих результатів, формулюванні висновків).

13. Савчук П.П., Кашицький В.П. До питання про підвищення триботехнічних характеристик епоксикомпозитів // Матеріали міжнародної науково-технічної конференції “Зносостійкість і надійність вузлів тертя машин (ЗНМ-2003)”. – Хмельницький: ТУП. – 2003. – С. 54-55. (Дисертант брав участь у постановці задач, проведенні експерименту, математичній обробці та аналізі отриманих результатів, формулюванні висновків).

14. Савчук П.П., Кашицький В.П. Особливості розробки термо- та зносостійких епоксикомпозитів для вузлів тертя сільськогосподарських машин // Матеріали 1-ї міжнародної науково-технічної конференції “Динаміка, міцність і надійність сільськогосподарських машин (DSR AM-I)”. – Тернопіль: ТДТУ. – 2004. – С. 548-550. (Дисертант брав участь у постановці задач, проведенні експерименту, математичній обробці та аналізі отриманих результатів, формулюванні висновків).

15. Савчук П.П., Кашицький В.П. Технологічні основи формування термостійких епоксикомпозитних покриттів триботехнічного призначення // Матеріали 24-ї міжнародної конференції і виставки. – Київ: УІЦ “Наука. Техніка. Технологія”. – 2004. – С. 202. (Дисертант брав участь у постановці задач, проведенні експерименту, математичній обробці та аналізі отриманих результатів, формулюванні висновків).