vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_2_64vrgup-263Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGИсследование механических характеристик антифрикционного полимерного композиционного покрытия, содержащего ПТФЭInvestigation of the mechanical characteristics of an antifriction polymer composite coating containing PTFEИваночкинП. Г.IvanochkinP. G.

Иваночкин Павел Григорьевич, кафедра «Теоретическая механика», доктор технических наук, профессор

Ivanochkin Pavel Grigoryevich, Chair “Theoretical Mechanics”, Doctor of Engineering Sciences, Professor

ivanochkin_p_g@mail.ruЧетверикМ. М.ChetverikM. M.

Четверик Максим Максимович, студент

Chetverik Maksim Maksimovich, Student

chetverikm@mail.ruБольшихЕ. П.BolshikhE. P.

Больших Елизавета Павловна, университет путей сообщения (РГУПС),  кафедра «Теоретическая механика», аспирант

Bolshikh Elizaveta Pavlovna, Chair “Theoretical Mechanics”, Postgraduate Student

elizaveta.mz@yandex.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)202530062025026473Copyright © Иваночкин П.Г., Четверик М.М., Больших Е.П., 20252025Иваночкин П.Г., Четверик М.М., Больших Е.П.Ivanochkin P.G., Chetverik M.M., Bolshikh E.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/263

Исследованы механические характеристики антифрикционного полимерного композиционного покрытия на основе ткани с волокном ПТФЭ. Ткань из полимерных волокон пропитывается и приклеивается к субстрату (подложке) термостойким матричным связующим холодного отверждения на основе фенилона с введенными в матричную основу модификаторами (мелкодисперсный порошок меди и масло). Механические свойства покрытий были получены в рамках микроиндентирования с помощью системы анализа NanoTest 600 фирмы «Micro materials Ltd». Определялись механические характеристики экспериментальных образцов: микротвёрдость, модуль упругости, а также их вязкоупругие свойства. Показано, что использование метода инструментального индентирования может быть успешно применено для оценки механических характеристик рассматриваемого типа покрытий. Предложена методика получения кривой ползучести для оценки вязкоупругих характеристик покрытия методом не прерывного индентирования. Определен оптимальный состав модификаторов, обеспечивающих наиболее высокие твердость и модуль упругости композита

The mechanical characteristics of an antifriction polymer composite coating based on fabric with PTFE fiber are studied. The fabric of polymer fibers is impregnated and glued to the substrate (base) with a heat-resistant matrix binder of cold curing based on phe nylone with modifiers introduced into the matrix (fine copper powder and oil). The mechanical properties of the coatings were obtained by microindentation using the NanoTest 600 analysis system from Micro materials Ltd. The mechanical characteristics of the experimental samples were determined: microhardness, elastic modulus, as well as their viscoelastic properties. It is shown that the use of the instrumental indentation method can be successfully applied to assess the mechanical characteristics of the considered type of coatings. A technique for obtaining a creep curve for assessing the viscoelastic characteristics of the coating using the continuous indentation method is proposed. The optimal composition of modifiers providing the highest hardness and elastic modulus of the composite is determined.

антифрикционное покрытиеткань с волокном ПТФЭсвязующее холодного отверждениямодификаторымеханические характеристикимикротвёр достьмодуль упругостивязкоупругие свойстваantifriction coatingfabric with PTFE fibercold-curing bindermodifiersmechanical characteristicsmicrohardnesselastic modulusviscoelastic propertiesReferencesМантуров, Д. С. Матричное связующее для антифрикционного полимерного композиционного покрытия / Д. С. Мантуров, И. В. Больших, Е. П. Больших // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2024. – № 3 (95). – С. 36–42. – DOI 10.46973/0201-727X_2024_3_36.Manturov, D. S. Matrix binder for antifriction polymer composite coating / D. S. Manturov, I. V. Bolshikh, E. P. Bolshikh // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2024. – No. 3 (95). – P. 36–42. – DOI 10.46973/0201-727X_2024_3_36.Иваночкин, П. Г. Анализ состояния поверхности металлического контртела при взаимодействии с антифрикционным покрытием, содержащим ПТФЭ / П. Г. Иваночкин, Е. Д. Аникина, Е. П. Больших // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2024. – № 4 (96). – С. 8–15. – DOI 10.46973/0201-727X_2024_4_8.Ivanochkin, P. G. Analysis of the state of the metal counterbody surface in interaction with an antifriction coating containing PTFE / P. G. Ivanochkin, E. D. Anikina, E. P. Bolshikh // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2024. – No. 4 (96). – P. 8–15. – DOI 10.46973/0201–727X_2024_4_8.Исследование адгезионной прочности антифрикционных покрытий на основе фенилона / И. В. Больших, А. М. Ананко, Я. К. Склифус [и др.] // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2024. – № 4 (96). – С. 20–27. – DOI 10.46973/0201-727X_2024_4_20.Investigation of the adhesive strength of antifriction phenylene-based coatings / I. V. Bolshikh, A. M. Ananko, Ya. K. Sklifus, E. D. Anikina [et al.] // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2024. – No. 4 (96). – P. 20–27. – DOI 10.46973/0201–727X_2024_4_20.Кохановский, В. А. Металлополимерные трибосистемы с фторопластсодержащими покрытиями : монография / В. А. Кохановский ; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов-на-Дону : РГУПС, 2024. – 223 с. – ISBN 978-5-907815-01-8.Kokhanovsky, V. A. Metal-polymer tribosystems with fluoroplastic-containing coatings : monograph / V. A. Kokhanovsky ; Rostov State Transport University. – Rostov-on-Don : RSTU, 2024. – 223 p.ГОСТ Р 8.748-2011 (ИСО 14577-1:2002) ГСИ. Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1. Метод испытаний. – Москва : Стандартинформ, 2013. – 24 с.GOST R 8.748-2011 (ISO 14577-1:2002) GSI. Metals and alloys. Measurement of hardness and other characteristics of materials by instrumental indentation. Part 1. Test method. – Moscow :мStandartinform, 2013. – 24 p.Кохановский, В. А. Износостойкость металлополимерных систем с композиционным покрытием / В. А. Кохановский // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2007. – № 1. – С. 13–19. – ISSN 1819-2092.Kokhanovsky, V. A. Wear resistance of metal polymer systems with composite coating / V. A. Kokhanovsky // Friction and lubrication in machines and mechanisms. – 2007. – No. 1. – P. 13–19. – ISSN 1819-2092.Методические и метрологические аспекты измерения механических свойств материалов методом инструментального индентирования / А. И. Потапов, К. В. Гоголинский, В. А. Сясько [и др.] // Контроль. Диагностика. – 2016. – № 8. – С. 16–21. – DOI 10.14489/td.2016.08.pp.016-021.Methodological and metrological aspects of measuring mechanical properties of materials by instrumental indentation / A. I. Potapov, K. V. Gogolinsky, V. A. Syasko [et al.] // Kontrol'. Diagnostika. – 2016. – No. 8. – P. 16-21. – DOI 10.14489/td.2016.08.pp.016-021.Oliver, W. C. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments / W. C. Oliver, G. M. Pharr // Journal of Materials Research. – 1992. – Vol. 7, No. 6. – P. 1564–1583.Oliver, W. C. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments / W. C. Oliver, G. M. Pharr // Journal of Materials Research. – 1992. – Vol. 7, No. 6. – P. 1564–1583.Головин, Ю. И. Наноиндентирование и механические свойства твердых тел в субмикрообъемах, тонких приповерхностных слоях и пленках (обзор) / Ю. И. Головин // Физика твердого тела. – 2008. – Т. 50, № 12. – С. 2113–2142. – ISSN 0367-3294.Golovin, Yu. I. Nanoindentation and mechanical properties of solids in submicrovolumes, thin near-surface layers, and films (review) / Yu. I. Golovin // Physics of the Solid State. – 2008. – Vol. 50, No. 12. – P. 2113–2142. – ISSN 0367-3294.Исследование вязкоупругих свойств композиционных материалов на основе метода индентирования / В. И. Колесников, О. А. Беляк, Т. В. Суворова [и др.] // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2023. – № 4 (92). – С. 25–33. – DOI 10.46973/0201–727X_2023_4_25.Study of viscoelastic properties of composite materials on the basis of indentation method / V. I. Kolesnikov, O. A. Belyak, T. V. Suvorova [et al.] // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2023. – No. 4 (92). – P. 25–33. – DOI 10.46973/0201-727X_2023_4_25.Суворова, Т. В. Математическое моделирование деформации основания железнодорожного пути при встречном движении поездов / Т. В. Суворова, О. А. Беляк, С. А. Усошин // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2011. – № 4. – С. 155–161. – ISSN 0201-727Х.Suvorova, T. V. Mathematical modeling of deformation of the railway track base during oncoming train traffic / T. V. Suvorova, O. A. Belyak, S. A. Usoshin / Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. – 2011. – No. 4. – P. 155–161. – ISSN 0201-727Х.Беляк, О. А. Влияние микроструктуры основания на силы трения при движении плоского штампа / О. А. Беляк, Т. В. Суворова // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. – 2018. – № 3. – С. 25–31. – DOI 10.31429/vestnik-15-3-25-31.Belyak, O. A. Influence of the foundation microstructure on frictional force during the motion of a flat punch / O. A. Belyak, T. V. Suvorova / Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation – 2018. – No. 3. – P. 25–31. – DOI 10.31429/vestnik-15-3-25-31.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.