CC BY
32
Наноинженерия в лесном машиностроении и техническом сервисе
Затем образцы переворачивали и цикл повторяли. После орошения образцы выдерживали 16 часов при комнатной температуре и взвешивали. Критерием стойкости покрытий к смыванию служила разница в массе образцов до и после орошения. Результаты испытаний сравнительной стойкости покрытий к смыванию атмосферными осадками приведены в табл. 2.
Исследования показывают, что при добавлении в консервационные составы нанопорошка бемита их стойкость к смыванию практически не изменяется. Из исследованных составов лучшую стойкость к смыванию осадками имеет ингибитор коррозии, полученный на основе синтеза отходов производства рапсового масла.
В настоящее время коррозионная стойкость ингибитора коррозии исследуется путем
проведения длительных натурных испытаний стальных образцов на открытых площадках в различных лесных регионах страны.
Библиографический список
1. Щеглов, Е.В. Совершенствование технологии обслуживания втулочно-роликовых цепей зерноуборочных комбайнов: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.20.03 / Е.В. Щеглов. - М.: ГОСНИТИ, 2008 - 16 с.
2. Петрашев, А.И. Совершенствование технологических процессов и ресурсосберегающих средств консервации сельскохозяйственной техники при хранении: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.20.03 / А.И. Петрашев. - Саратов: Саратовский ГАУ им. Н.И.Вавилова, 2008 - 48 с.
3. Вавилкин, Д.Ю. Обеспечение сохраняемости сельскохозяйственной техники путем подбора антикоррозионных материалов: автореф. дисс. ... канд. техн. наук: 05.20.03 / Д.Ю. Вавилкин. - Саранск: Мордовский ГУ им. Н.П. Огарева, 2011 - 17 с.
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
добавок в смазочные материалы машин и оборудования лесного комплекса
С.М. ГАЙДАР, доц. каф. ремонта и надежности машинМГАУ им. В.П. Горячкина, д-р техн. наук
Нанотехнология позволяет создать материалы и структуры, в которых проявляются новые существенно улучшенные физико-химические свойства и функции, с использованием наноразмерных объектов (от 1 до 100 нм) [1, 2].
За счет применения наноматериалов в качестве добавок в смазочные материалы можно добиться значительного увеличения ресурса работы машин и оборудования, а также снижения эксплуатационных затрат (в т.ч. расхода топлива), улучшения технических показателей (снижения шума и вибраций, вредных выбросов).
Используя нанотехнологии, можно управлять свойствами макрообъектов, осуществляя контроль структуры наноматериалов на молекулярном уровне. В общем случае подобный контроль реализуется как последовательность операций с участием специально
avtokon93@yandex.ru
сконструированных химических соединений и их агрегатов. Поскольку эти операции осуществляются в наномасштабах и с трудом поддаются внешнему управлению, первоочередная задача нанотехнологии - получать молекулярные структуры, которые способны к самопроизвольной сборке и функционированию. Для получения таких химических соединений использованы: карбоновые кислоты C H2n+1COOH, аминоспирт т(СН2СН2ОН)2 и борная кислота Н3ВО3.
Ступенчатый химический синтез позволяет получить макромолекулы строго контролируемой структуры и размеров. Он представляет собой многократно повторяемую последовательность реакций многофункциональных мономеров. В общем виде структурная формула молекулы бората этаноламида карбоновых кислот (БЭКК) для n ступеней будет иметь вид [3, 4].
138
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2012
Наноинженерия в лесном машиностроении и техническом сервисе
•Чл
•ч, ^
%
\
/ / / *4
Рис. 1. Процесс формирования монослоя ориентированных амфифильных молекул на поверхности твердого тела
/R'-0\ \
R-CON В-ОН,
' 'п
где R— (СНГ СНГ- СН-) R',R"— (-СН-СН-)
Особенностью этой молекулы является ее амфифильный характер. Она представляет собой длинную молекулярную цепочку (CH3-CH2-... -CH2-), обладающую ярко выраженными гидрофобными свойствами и обеспечивающую растворимость в углеводородах. На конце молекулы имеется гидрофильная группа -OH, являющаяся структурной компонентной. Структурные компоненты обеспечивают сборку молекул на поверхности твердого тела за счет межмолекулярного взаимодействия (рис. 1).
Молекулярная цепочка является активной компонентой и обеспечивает улучшение свойств смазочных материалов при определенных условиях. Амфифильные молекулы формируют на поверхности раздела двух фаз «твердая поверхность трибосопряжения - смазочная композиция» (раствор нанодобавки в углеводородах) новую фазу: суперполимеры в виде пленки толщиной около 3 нм, представляющие собой супрамолекулярные ансамбли. В состав супрамолекулярных ансамблей входят амфифильные молекулы, молекулы углеводородного растворителя (смазочные материалы) и твердая поверхность, обладающая поверхностной энергией. Самосборка амфифильных молекул на твердой поверхности происходит в нужной последовательности и с определенной ориента-
цией. Большое значение имеет концентрация раствора нанодобавки. Одновременно должны быть обеспечены молекулярная подвижность и насыщение мономолекулярного слоя на поверхности. Твердая поверхность имеет неоднородное силовое поле, в каждой точке отличающееся как по силе, так и по знаку. Происходит считывание информации одной компоненты химической структуры другой, поэтому самосборку рассматривают как межмолекулярный обмен структурной информацией и называют молекулярным распознаванием.
Насыщение твердой поверхности обеспечивает плотную упаковку амфифильных молекул (площадь твердой поверхности на одну молекулу ~ 0,2 мм2), что позволяет получить квазикристаллическую структуру. Такие пленки обладают большой механической прочностью, они способы выдерживать давления до 106 Г/см2 [5].
160
сЗ
1 120
96
и
со
К
Л
н
о
а
§
о
64
32
112 130 150
Нормальная сила, кгс
Рис. 2. Зависимость скорости изнашивания колодки от величины нормальной силы
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 7/2012
139
