Полимерные материалы триботехнического назначения.

Триботехника – это упорядоченные знания о практическом применении трибологии, а трибология–это наука о трении и процессах, сопровождающих трение. Основными характеристиками триботехнических материалов являются сила трения F, коэффициент трения f (иногда обозначают символом m) и износостойкость (стойкость к истиранию). Между силой трения, нормальной нагрузкой Р и коэффициентом трения существует простое соотношение: F = f ^. P.

Триботехнические материалы подразделяются на фрикционные и антифрикционные. Фрикционные материалы должны обладать коэффициентом трения 0,2 – 0,5 и используются во фрикционных передачах (диски сцепления, тормозные устройства), а антифрикционные материалы должны иметь коэффициент трения до 0,2 – 0,3 и используются в качестве подшипников скольжения, торцевых уплотнителях и многих других устройствах. Независимо от назначения триботехнический материал должен обладать высокой стойкостью к износу.

В качестве триботехнических материалов могут использоваться металлы, керамика, полимеры. Полимеры интересны тем, что могут работать без смазки.

Антифрикционные материалы, по представлениям, развитым И. В. Крагельским и его школой, должны обладать положительным градиентом механических свойств, т.е., по мере удаления от поверхности трения механические свойства должны возрастать. Это всегда осуществляется в полимерных материалах. Действительно, в процессе трения генерируется теплота. Это приводит к разогреву поверхности и даже к деструкции полимера. В результате поверхность полимера будет состоять из нескольких слоёв: низкомолекулярного слоя продуктов деструкции, далее – кристаллизующейся области с высокой дисперсностью структурных элементов, затем области разрушающихся надмолекулярных образований, рабочего слоя и остальное – материала с исходной структурой. Структура поверхности и её влияние на трение значительно усложняются при применении наполненных полимеров.