Инновационные композиты для конвейеров: надежная работа без смазки

Украинские учёные представили новый полимерно-композитный материал для фрикционных элементов конвейерного оборудования, который может полностью заменить бронзу и другие цветные металлы в условиях сухого трения.

Исследование показало, что оптимальный состав - это модифицированный ароматический полиамид с 20 % графита, обеспечивающий стабильное образование антифрикционной плёнки на поверхности металлического контртела. Такая плёнка действует как твёрдый смазочный слой, значительно снижая коэффициент трения до 0,1-0,15 и скорость износа до 0,5-1 × 10⁻⁹ м/м. Превышение концентрации графита свыше 20 % приводит к хрупкости композита, что определяет границы его применения.

Полученный материал демонстрирует высокую износостойкость даже без смазки, не повреждает стальную поверхность и может эффективно работать под нагрузкой до 20 МПа. Это особенно важно для подшипников скольжения винтовых конвейеров, транспортирующих пищевые продукты, так как устраняет необходимость в смазочных материалах и риск загрязнения продукции.

По сравнению с бронзой, новый композит минимизирует износ стального вала, снижает потери на трение, продлевает срок службы узлов и имеет экологические преимущества, поскольку не требует смазочных материалов и их утилизации.

Разработка имеет потенциал промышленного внедрения после дополнительных испытаний в реальных условиях. Учёные также планируют дальнейшую модернизацию фрикционных узлов с использованием новых модификаторов для повышения трибологических свойств композитов.

По материалам Technology Audit and Production Reserves