Реєстраційний номер
0216U007412,
0113U005222
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розроблення методики неруйнівного вимірювання трибологічних властивостей надтонких органічних плівок (включаючи моношарові) на основі левітуючого в магнітному полі маятника. Розроблення механічної частини, електронних вузлів і програмного забезпечення.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Браун Олег Михайлович,
Дата реєстрації
29-11-2016
Організація виконавець
Інститут фізики НАН України
Опис етапу
Метою даного проекту є комплексне експериментальне, теоретичне та комп'ютерне дослідження процесу тертя, а також розробка наукових основ неенергоємних методів керування трибологічними процесами в машинах та механізмах для подовження їх експлуатаційних ресурсів. Об'єктами досліджень є моношарові органічні плівки в якості змащувальних матеріалів в трибологічних системах. Виготовлено діючий макет оригінального приладу для дослідження тертя методом коливання маятника. Прилад дає можливість проводити неруйнівні вимірювання коефіцієнтів тертя надтонких плівок, таких як: моношарів нормальних алканів, органічних кислот, алкантіолів, фулеренів і їх похідних, розміщених на атомно гладких поверхнях. Контроль структури моношарів органічних плівок на атомно гладких поверхнях здійснюється за допомогою методів атомно силової та сканувальної тунельної мікроскопії. В рамках даного етапу та двох попередніх(2013-2014рр.) отримані наступні результати: 1. представлено новий метод дослідження процесів тертя і вимірювання коефіцієнтів тертя надтонких систем на основі левітуючого у магнітному полі маятника. Отримано залежності повної енергії Е(?) та усередненої енергії ?(?) трибосистеми від часу ? для досліджуваних пар матеріалів. Розроблено і апробовано програмне забезпечення левітаційного трибометра; 2. розроблено технологію отримання високо впорядкованих моношарових плівок довголанцюжкових аліфатичних сполук. Отримано впорядкування тіолів Nona, Mu, Mua на атомно гладкій поверхні Au(111) та визначено їх структуру упаковки. 3. апробовано систему трибологічних досліджень на тестових трибологічних парах метал-тіол. Експериментально оцінено коефіцієнти тертя пар досліджуваних матеріалів: матал-метал та метал-органіка. Встановлено, що тертя пари метал-органіка(Au - Nona, Au - Mu, Au - Mua) якісно відрізняється від пари метал-метал(Au - Au ); 4. запропоновано одновимірну модель передвісників ковзання між повзунком і блоком, в якому фронти є квазістатичними самозаліковними тріщинами, коли товщина H повзунка є великою порівняно з пружною кореляційною довжиною і коли жорсткість інтерфейсу є малою в порівнянні з об'ємною жорсткістю повзунка. Знайдено аналітичне рішення для довжини пробігу ? першого повзунка, яка контролюється пружністю блоку і інтерфейсу; 5. системи метал-органіка є провідними модельними об'єктами для трибологічних досліджень, які дозволяють поглибити уявлення про процеси тертя, уникнути руйнування поверхонь металів завдяки нанесенню органічних моношарів та зменшувати коефіцієнт тертя у декілька разів.
Опис продукції
Оригінальний прилад для дослідження тертя методом коливання маятника дає можливість проводити неруйнівні вимірювання коефіцієнтів тертя надтонких органічних плівок(моношарів нормальних алканів, органічних кислот, алкантіолів, фулеренів і їх похідних, розміщених на атомно гладких поверхнях). Експериментальну систему протестовано на трибологічних парах метал-метал та метал-оргінка. Встановлено, що значення коефіцієнта тертя пари метал-органіка у декілька разів менше, ніж для пари метал-метал. Таким чином, системи метал-органіка є провідними модельними об'єктами для трибологічних досліджень. Це дозволяює поглибити уявлення про процеси виникнення тертя між моношаром органіки та металом, та уникнути руйнування поверхонь металів завдяки нанесенню органічних моношарів.
Автори роботи
Браун Олег Михайлович
Васько Артем Анатолійович
Марченко Олександр Анатолійович
Сененко Антон Ігорович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
