vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2024_4_20vrgup-293Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGИсследование адгезионной прочности антифрикционных покрытий на основе фенилонаInvestigation of the adhesive strength of antifriction phenylene-based coatingsБольшихИ. В.BolshikhI. V.

Больших Иван Валерьевич, кафедра «Тяговый подвижной состав», кандидат технических наук, доцент

Bolshikh Ivan Valerievich, Chair «Traction Rolling Stock», Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

ivan.bolshih@yandex.ruАнанкоА. М.AnankoA. M.

Ананко Анатолий Михайлович, научно-образовательный центр научно-исследовательской части «Ресурсосберегающие технологии», руководитель группы

Ananko Anatoly Mikhailovich, Scientific and Educational Center of the Research Department «Resource-Saving Technologies», Head of the Group

nypotilitailla@mail.ruСклифусЯ. К.SklifusYa. K.

Склифус Ярослав Константинович, кафедра «Тяговый подвижной состав», кандидат технических наук, доцент

Sklifus Yaroslav Konstantinovich, Chair «Traction Rolling Stock», Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

yaroslav.sklifus@mail.ruАникинаЕ. Д.AnikinaE. D.

Аникина Елена Дмитриевна, кафедра «Теоретическая механика», аспирант

Anikina Elena Dmitrievna, Chair «Theoretical Mechanics», Postgraduate Student

al.anikina2002@mail.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)202430122024042027Copyright © Больших И.В., Ананко А.М., Склифус Я.К., Аникина Е.Д., 20242024Больших И.В., Ананко А.М., Склифус Я.К., Аникина Е.Д.Bolshikh I.V., Ananko A.M., Sklifus Y.K., Anikina E.D.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/293

На сегодняшний день создание экономически эффективных и прочных фторсодержащих покрытий с высокой адгезионной прочностью к различным металлическим подложкам является актуальной задачей. Один из перспективных подходов заключается в создании многослойных покрытий, где фторсодержащий компонент формирует внешний слой, а внутренний слой, обогащенный армирующим компонентом, обеспечивает прочное сцепление с металлической подложкой. Механизм адгезии в таких композиционных материалах основан на оптимизации поверхностных взаимодействий. Стандартная методика оценки адгезионной прочности основана на измерении усилия, необходимого для отслаивания покрытия от субстрата при его отгибе на 180 градусов. Так как состав матричного связующего представляет собой трехкомпонентную систему, а их сумма равна 100 %, основой разработки стало использование симплекс-решетчатых планов типа состав-свойство.

Today, the creation of cost-effective and durable fluorinated coatings with high adhesive strength to various metal substrates is an urgent task. One of the promising approaches is to create multilayer coatings, where the fluorinated component forms the outer layer, and the inner layer, enriched with a reinforcing component, provides strong adhesion to the metal substrate. The adhesion mechanism in such composite materials is based on the optimization of surface interactions. The standard method for assessing adhesive strength is based on measuring the force required to peel the coating from the substrate when it is bent 180 degrees. Since the composition of the matrix binder is a three-component system, and their sum is 100%, the basis for the development was the use of simplex lattice plans of the composition-property type.

полимерные материалыматричное связующееадгезионная прочностьфенилонсубстратпорошок медитрехкомпонентная системасимплексдиаграммаpolymer materialsmatrix binderadhesive strengthphenylenesubstratecopper powderthree-component systemsimplex diagramИсследование выполнено при финансовой поддержке Федерального агентства железнодорожного транспорта (Соглашение от 10.01.2024. № 109-03-2024-007).ReferencesThe influence of surface nanostructures on the formation mechanism of the anti-friction layer at tribocontact / V. I. Kolesnikov, P. G. Ivanochkin, N. A. Myasnikova [et al.] // International Conference on Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications. – New York : Nova Science Publishers, 2017. – Р. 121–131. – DOI 10.1007/978-3-319-56062-5_35.The influence of surface nanostructures on the formation mechanism of the anti-friction layer at tribocontact / V. I. Kolesnikov, P. G. Ivanochkin, N. A. Myasnikova [et al.] // International Conference on Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications. – New York : Nova Science Publishers, 2017. – Р. 121–131. – DOI 10.1007/978-3-319-56062-5_35.Колесников, И. В. Системный анализ и синтез процессов, происходящих в металлополимерных узлах трения фрикционного и антифрикционного назначения : монография / И. В. Колесников ; отв. ред. Резер Семен Моисеевич ; Российская академия наук. – Москва : Всероссийский институт научной и технической информации РАН, 2017. – 381 с. – ISBN 978-5-902928-72-0.Kolesnikov, I. V. System analysis and synthesis of processes occurring in metal polymer friction units for frictional and antifriction purposes : monograph / I. V. Kolesnikov ; ed. Rezer Semyon Moiseevich ; Russian Academy of Sciences. – Moscow : All-Russian Institute of Scientific and Technical Information of the Russian Academy of Sciences, 2017. – 381 p. – ISBN 978-5-902928-72-0.Sidashov, A. V. Research of fluoroplast-containing nanostructured coating on the surface of steel / A. V. Sidashov, M. V. Boyko, A. T. Kozakov // Trudy Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2020. – No. 4 (53). – P. 96–101. – ISSN 1818-5509.Sidashov, A. V. Research of fluoroplast-containing nanostructured coating on the surface of steel / A. V. Sidashov, M. V. Boyko, A. T. Kozakov // Trudy Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2020. – No. 4 (53). – P. 96–101. – ISSN 1818-5509.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.Кохановский, В. А. Адгезия антифрикционных плимерных покрытий / В. А. Кохановский, И. В. Больших, Д. С. Мантуров // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2017. – № 4 (68). – С. 16–20. – ISSN 0201-727X.Kokhanovsky, V. A. Adhesion of antifriction polymer coatings / V. A. Kokhanovsky, I. V. Bolshykh, D. S. Manturov // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2017. – No. 4 (68). – P. 16–20. – ISSN 0201-727X.Мантуров, 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. Bolshykh, E. P. Bolshykh // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2024. – No. 3 (95). – P. 36–42. – DOI 10.46973/0201-727X_2024_3_36.Эффективная полимерная фосфоромолибдатная присадка для смазочных материалов / М. А. Савенкова, С. А. Воляник, А. П. Сычев [и др.] // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2023. – № 2 (90). – 2023. – No. 2 (90). – P. 172–179. – DOI 10.46973/0201-727X_2023_2_172.Effective polymer phosphoromolybdate additive for lubricants / M. A. Savenkova, S. A. Volyanik, A. P. Sychev [et al.] // Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – С. 172–179. – DOI 10.46973/0201-727X_2023_2_172.Кохановский, В. А. Формирование антифрикционного композициионного покрытия. / В. А. Кохановский, Е. А. Бородин // Вестник ДГТУ. – 2001. – Т. 1, № 3 (9). – С. 155–159. – ISSN 1992-5980.Kokhanovsky, V. A. Formation of an antifriction composite coating. / V. A. Kokhanovsky, E. A. Borodin // Bulletin of DSTU. – 2001. – Vol. 1, No. 3 (9). – P. 155–159. – ISSN 1992-5980.Belyak, O. A. Predicting the Mechanical Properties of Antifriction Composite Materials / O. A. Belyak, T. V. Suvorova // Mechanics of Composite Materials. – 2021. – Vol. 57, No. 5. – P. 647–656. – DOI 10.1007/s11029-021-09986-7.Belyak, O. A. Predicting the Mechanical Properties of Antifriction Composite Materials / O. A. Belyak, T. V. Suvorova // Mechanics of Composite Materials. – 2021. – Vol. 57, No. 5. – P. 647–656. – DOI 10.1007/s11029-021-09986-7.

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