The Influence of Temperature on the Mechanical Properties of the Surface Layer of a Radiationally Strengthened Fluoropolymer

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

This article discusses the influence of temperature on the mechanical properties of a fluoropolymer treated by λ irradiation above the melting point. The statement of the high efficiency of this strengthening technology on the tribological properties of the fluoropolymer–steel friction pair is substantiated. The changes in mechanical properties in a thin surface layer of the fluoropolymer as a consequence of heating to 400°C are studied using kinetic microindentation. The material hardness, elasticity modulus, total work of indentation, and its elastic constituent are analyzed. It is proposed to apply friction pairs containing radiationally strengthened fluoropolymer parts in the axial piston pumps of hydraulic systems in order to increase the probability of faultless operation.

About the authors

V. V. Alisin

Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: vva-imash@yandex.ru
101900, Moscow, Russia

A. Yu. Albagachiev

Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: vva-imash@yandex.ru
101900, Moscow, Russia

M. N. Erofeev

Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: vva-imash@yandex.ru
101900, Moscow, Russia

V. F. Yudkin

Mechanical Engineering Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: vva-imash@yandex.ru
101900, Moscow, Russia

References

  1. Адаменко Н.А., Больбасов Е.Н., Бузник В.М. и др. Фторполимерные материалы / Отв. ред. В.М. Бузник. Томск: Изд-во НТЛ, 2017. С. 596.
  2. Кощеев А.П., Перов А.А., Горохов П.В., Зарипов Н.В., Терешенков А.В., Хатипов С.А. Композиты политетрафторэтилена и детонационных наноалмазов: химическое взаимодействие наполнителя с полимерной матрицей и его влияние на свойства композита // Журнал физической химии. 2018. Т. 92. № 6. С. 960.
  3. Temnikov A.N., Fedotov V.D., Logunov V.M. Effect of γ-radiation on the phase structure and molecular mobility of modified polyvinylidene fluoride // Polymer Science U.S.S.R. 1986. V. 28. № 1. P. 90. https://doi.org/10.1016/0032-3950(86)90012-2
  4. Olkhov Y.A., Allyarov S.R., Vasiliu M., Dixon D.A., Frolov I.A., Demidov S.V. Effect of X-ray beam on the molecular–topological structure of the surface of kynar polyvinylidene fluoride resin // J. of Fluorine Chemistry. 2019. V. 226. 109338. https://doi.org/10.1016/j.jfluchem.2019.06.004
  5. Duca M.D., Plosceanu C.I., Pop T. Surface modifications of polyvinylidene fluoride (PVDF) under rf Ar plasma // Polymer Degradation and Stability. 1998. V. 61. № 1. P. 65. https://doi.org/10.1016/S0141-3910(97)00130-4
  6. Aderikha V.N., Shapovalov V.A. Mechanical and tribological behavior of PTFE–polyoxadiazole fiber composites. Effect of filler treatment // Wear. 2011. V. 271. № 5–6. P. 970. https://doi.org/10.1016/j.wear.2011.04.011
  7. Adamenko N., Agafonova G., Kazurov A., Savin D., Sedov E. Explosive pressing of fluoroplastic composites // Materials Today: Proceedings. 2019. V. 19. (5). P. 2248. https://doi.org/org/10.1016/j.matpr.2019.07.545
  8. Abdrashitov E.F., Kritskaya D.A., Bokun V.C., Ponomarev A.N., Novikova K.S., Sanginov E.A., Dobrovolsky Y.A. Synthesis and properties of stretched polytetrafluoroethylene-sulfonated polystyrene nanocomposite membranes // Solid State Ionics. 2016. V. 286. P. 135. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2016.01.025
  9. Mashtalyar D.V., Nadaraia R.V., Imshinetskiy L.M., Sinebryukhov S.L., Gnedenkov S.V. New approach to formation of coatings on Mg–Mn–Ce alloy using a combination of plasma treatment and spraying of fluoropolymers // J. of Magnesium and Alloys. 2022. V. 10. № 4. P. 1033. https://doi.org/10.1016/j.jma.2021.07.020
  10. Aderikha V.N., Shapovalov V.A. Effect of filler surface properties on structure, mechanical and tribological behavior of PTFE-carbon black composites // Wear. 2010. V. 268. № 11–12. P. 1455. https://doi.org/10.1016/j.wear.2010.02.022
  11. Хатипов С.А., Садовская Н.В., Обвинцев А.Ю., Касаткин А.Н. Исследование надмолекулярной структуры ПТФЭ с использованием двухстадийного химического травления поверхности. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2015. № 11. С. 72.
  12. Алисин В.В., Борик М.А., Кулебякин А.В., Ломонова Е.Е., Мызина В.А., Нелюбова О.А., Табачкова Н.Ю., Чурляева О.Н. Исследование механических свойств кристаллов частично стабилизированного диоксида циркония методом кинетического микроиндентирования // Неорганические материалы. 2015. Т. 51. № 6. С. 609.
  13. Alisin V. Dry friction of ceramic materials based on zirconium dioxide on hard chromium coating // AIP Conference Proceedings. 2021. V. 2402. 020043.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (618KB)
3.

Download (25KB)
4.

Download (32KB)
5.

Download (27KB)
6.

Download (29KB)

Copyright (c) 2023 В.В. Алисин, А.Ю. Албагачиев, М.Н. Ерофеев, В.Ф. Юдкин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».