Технология

Технология и принцип работы составов AWS

Описание научно-технологических методов и подходов реализации технологии

"AWS" относится к разряду твердофазных материалов получивших в последнее время достаточно широкое применение. "AWS" применяется для улучшения физико-механических характеристик работы узлов (пар) трения различных сочетаний материалов и видов сопряжения контактирующих поверхностей. В зависимости от типа пары трения, геометрии взаимодействующих поверхностей, нагрузки на них и материала, из которого эти пары изготовлены, мы получаем различные триботехнические эффекты, влияющие на их разрушение.

"AWS" в силу своей уникальности способен предотвратить возникновение основных первичных разрушающих факторов, таких как электрохимическая коррозия, истирание и другие виды механических повреждений и износов, водородное охрупчивание и т.д. Кроме профилактического назначения "AWS" применяется в качестве восстанавливающего (лечащего) средства. Это его назначение подтверждается многократным практическим и исследовательскими работами на различных механизмах (парах трения). Так, используя его в качестве восстановителя, можно получить "залечивание" сетки водородного поверхностного растрескивания, восстановление первоначальных геометрических размеров за счет прироста на поверхности и ликвидацию возникшего  в процессе эксплуатации износа до оптимального значения.

Действие "AWS" можно объяснить следующим образом.

            Слой формируется при последовательном истирании выступов микрорельефа контактирующих поверхностей. При этом в зонах контактирования происходят микрометаллургические процессы, сопровождающиеся термодинамическими явлениями при последовательном протекании эндотермических и экзотермических реакций. Устойчивое равновесие эндотермической и экзотермической реакций создается в результате попадания в зону трения в составе "AWS" достаточного количества гидроокислов, содержащих ионы-катализаторы металлов с переменной валентностью. Наличие ионов-катализаторов во время протекания вышеуказанных реакций препятствует образованию свободных радикалов, которые могли бы выйти из координационной системы, что привело бы к неотвратимому нарушению процесса. В результате локального термодинамического цикла в зонах контактирования формируются металлокерамические слои с особыми свойствами. С помощью дериватографического, рентгено-спектрального, оптического и электронноскопического методов установлено, что в координационной системе «металл – органический носитель – неметалл (AWS)» на поверхности трения образуется новая  защитная многофазная атомарно-молекулярная структура, отличающаяся повышенной микротвердостью от металлической основы и высокой прочностью сцепления. 

Начальным этапом модификации трибосопряжения является трибодеструкция (измельчение и расслоение) частиц «AWS», основу которых составляет силикатный радикал (оксосиликатный анион), имееющий слоистую структуру и образущий связанную тетраэдрическую систему из ячеек SiO4. 

В результате трибодеструкции формируется необходимый для начала формирования слоя строительный материал, представляющий собой лепестки гексагональной структуры, имеющие форму чешуек со следующими размерными характеристиками: продольный размер – до 100 нм, поперечный размер – до 1 нм 

При формировании многофазной атомарно-молекулярной структуры из нанонаслоений имеет место синергетический эффект, который проявляется через самоорганизацию лепестков, которые пытаются объединиться в исходное агрегатное состояние слоистого силиката (серпентина), имея определенную свободу перемещения между контактирующими шероховатыми поверхностями. Выступы самих шероховатых поверхностей при взаимодействии постепенно разрушаются с протеканием микрометаллургических процессов с локальным выделением температур до 1000 и более градусов. В результате в окрестности протекания указанных процессов происходит спекание силикатных лепестков с образованием отростка с повышенной прочностью по отношению к основному материалу. Последовательное истирание выступов сопровождается нарастанием ассоциатов силикатных структур в виде отростков. В процессе приработки появляются новые зоны микрометаллургических процессов, которые сопровождаются появлением новых отростков. Впадины и локальные дефекты поверхности заполняются продуктами износа, уплотняются и залечивают неуравновешенные структуры. Крупные частицы износа, входя во взаимодействие с выступами микропрофиля поверхностей в трибосопряжении, провоцируют дополнительные микрометаллургические процессы. В результате одновременного протекания указанных процессов количество (ассоциатов (отростков) на поверхностях трения неудержимо растет, они нарастают и смыкаются, формируя сплошной силицированный слой с особыми свойствам. Подтверждением характерных особенностей формирования слоя является фотография поперечного среза гильзы цилиндра моторной установки тепловоза TF-11 после обработки по технологии «AWS» и наработки 150 тыс. км 

Полученный результат дает объяснение уникального эффекта - высокой сорбционной способности модифицированной поверхности при малой шероховатости и высокой твердости в результате наноструктурной организации модифицированного поверхностного слоя. Он доказывает возможность работы двигателя после применения технологии «AWS» в экстренных  условиях отсутствия  масла.

          Рассмотренные физические особенности, заложенные в основу технологии «AWS», позволяют классифицировать ее как нанотехнологию, реализуемую на основе принципов самоорганизации путем направленной модификации кристаллической решетки поверхности металла в трибосопряжении.

AWS является сложной композицией минералов. При попадании его в среде носителя в трибосопряжение в процессе относительного перемещения поверхностей выступы микрорельефа размалывают его компоненты, ломаются и размельчаются сами с выделением в местах слома высокой температуры (температура зависит от скорости слома и твердости самого выступа и может достигать 1400oC). При этом протекают своеобразные микрометаллургические процессы с образованием новых сложных атомно-молекулярных структур (кластеров), которые, застывая, формируют металлокерамическую пленку. В результате донорно-акцепторного взаимодействия элементов кластера и кластеров между собой при послойном наращивании пленок синергетически формируется уникальная поверхность, имеющая повышенную твердость, минимальную шероховатость и максимальную сорбционную активность, обеспечивающую смачиваемость поверхности. Последнее свойство проявляется через благоприятную взаимную ориентацию кластеров в глубину от поверхности, формируя ассоциаты корневидного типа. Указанные эффекты являются прорывом в триботехнике, так как позволяют после приработки практически отказаться от носителя в трибосопряжении. Поэтому необходимо исследование исходных материалов и их эволюции в условях реальной эксплуатации машин и механизмов, а также исследование кинетики теплофизических и химико-термических процессов в трибосопряжении при формировании атомно-молекулярной структуры поверхностных слоев материалов пары трения.

Понимание физики процессов контактных взаимодействий поверхностей в трибосопряжении открывает дополнительные возможности имитационного и натурного моделирования адгезионно-диффузионно-деформационных процессов в трибосопряжениях на основе атомарного массопереноса в присутствии геоактиватора «AWS» с прогнозированием эксплуатационных характеристик пары трения посредством исследования динамики адгезионно-деформационных и диффузионных процессов при контактных взаимодействиях шероховатых поверхностей в присутствии наномодификатора.



 

 

 

биткоин миксер это

биткоин миксер это

биткоин миксер это

биткоин миксер это

биткоин миксер это

биткоин миксер это

биткоин миксер это

биткоин миксер это