Kompozyty o osnowie metalowej zawierające cząstki węgla szklistego wykorzystane do pracy w warunkach tarcia

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości tribologicznych materiałów kompozytowych na osnowie stopu aluminium zawierających cząstki węgla o strukturze amorficznej. Do modyfikacji właściwości tribologicznych użyto węgla szklistego uzyskanego w procesie pirolizy żywicy fenolowo-formaldehydowej. W badaniach starano się określić czynniki decydujące o tym, czy węgiel szklisty może być wykorzystany jako komponent decydujący o właściwościach tribologicznych. Ocena przydatności węgla szklistego w kompozytach została dokonana na podstawie badań podstawowych właściwości mechanicznych oraz badań współczynnika tarcia i zużycia. Dokonano oceny wpływu wielkości i udziału zbrojenia charakterystyki tribologiczne (współczynnik tarcia i zużycie) i podstawowe właściwości mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie i udarność). Badania współczynnika tarcia wykazały, że ze wzrostem ilości zbrojenia (od 5 do 20%) następuje obniżenie współczynnika tarcia z 0,4 dla udziału 5% do około 0,12 dla udziału 20%. Również wielkości cząstek (w badaniach wykorzystano cząstki 80–200 žm) ma wpływ na współczynnik tarcia. Cząstki o wielkości 200 žm pozwalają na uzyskanie porównywalnych wartości współczynnika tarcia, w niewielkim stopniu zależnych od udziału zbrojenia. Wielkość cząstki wpływa na procesy związane z zużyciem wynikające z wyrywania i wykruszania zbrojenia z osnowy.

The results of the physicochemical properties of composite materials containing ceramic particles of carbon of amorphous structure are presented. The influence of the size and reinforcement value on tensile strength, impact, and tribological characteristics (the coefficient of friction and wear) were estimated. It was found that the reinforcement value primarily defines mechanical properties. The enlargement of particle values leads to the decreasing of tensile strengths and impact strengths. The research on the coefficient of friction proved, that an increase of the reinforcement value leads to a decrease in the coefficient of friction from 0.4 for 5% value to about 0.12 for 20% of particle value. It has been also proved that the size of particles has some influence on the coefficient of friction. The coefficient of friction is comparable for the composites containing particles of 200 žm size and has little dependence on the reinforcement value. The reason are the changes in surface area of composite, being the result of pulling out and crumbling out the reinforcement from the matrix.