Исследования по исключению эффекта схватывания между металлическими и неметаллическими поверхностями с помощью графитных пленок
|
СтатусДиссертация была зашищена 27 мая 2022Утверждена Национальным Советом 30 сентября 2022 Автореферат – 1.54 Mb / на румынском – 0.98 Mb / на английскомДиссертацияCZU 621.7.012(043.21)
|
Ключевые слова
графитный электрод, импульсный электрический разряд, режим недонапряжения, графитная пленка, полиуретановый клей, пространственные углеродные структуры, фуллеренАннотация
Работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, библиографии из 169 названий, 1 приложения, 126 страниц (до библиографии), 168 рисунков, 24 таблицы. Полученные результаты опубликованы в 24 научных работах.
Область исследований - технические науки и технологии.
Цель работы: Разработка технологии формирования графитных покрытий, применяемой для исключения эффекта схватывания и адгезии металлических поверхностей с другими металлическими или неметаллическими поверхностями.
Задачи работы:
- выявление технологических условий формирования графитных пленок на металлических поверхностях в случае применения электрических импульсных разрядов (ЭИР);
- разработка физической модели получения графитных покрытий при оптимальных условиях;
- определение химического, структурного и фазового состава покрытий, образующихся на поверхностях деталей;
- разработка рекомендаций по практическому применению разработанной технологии.
Научная новизна: было показано, что графит более эффективно эродирует и осаждается на поверхности, если электрод-инструмент подключен к разрядной цепи генератора в качестве катода. Эрозия графита вызвана электрофизическими и электрохимическими эффектами, происходящими при высоких температурах.
Покрытия, образованные на металлических поверхностях, отличаются от исходного материала тем, что они образуют трехмерные структуры типа фуллеренов и одностенных углеродных нанотрубок.
Решаемая научная проблема: устранение эффекта схватывания металлических и неметаллических поверхностей с другими металлическими и неметаллическими поверхностями.
Теоретическая значимость: В работе представлена физическая модель эрозии графита и образования углеродных покрытий в форме фуллеренов и нанотрубок под действием ЭИР в нормальных условиях.
Результаты, способствующие решению научной проблемы. После обработки ЭИР на металлические поверхности наносились графитовые пленки, свойства которых изучались в ходе выполнения диссертации. Наблюдалось значительное снижение эффекта схватывания и адгезии металлических поверхностей с другими металлическими или неметаллическими поверхностями при нормальных или высоких температурах за счет образования с применением ЭИР углеродных покрытий, содержащих такие структуры, как фуллерены и нанотрубки. В связи с этим был определен режим подключения компонентов в разрядную цепь импульсного генератора (детали – анод и электрода-инструмента – катод), учитывая тот факт, что в данной технологической схеме обеспечиваются как эффективность эрозии инструмента, так и перенос материала на обрабатываемую поверхность с образованием покрытий.
Прикладная ценность работы: в работе приведено практическое применение для увеличения срока службы стеклолитейного штуцера и шнека для производства гранул. Углеродные пленки, образованные на поверхности деталей, используемых в стеклолитейном производстве позволили повысить их функциональность примерно в 3 раза, устранив эффект адгезии и придав им жаропрочные свойства, а пленки, применяемые на поверхности соединений «винт-гайка»,устраняют эффект схватывания даже при температуре в 800 °С.
После внедрения научных результатов, основанных на промышленных испытаниях в ГП «Кишиневский стекольный завод», был получен акт внедрения технологии.
Научные результаты работы также применяются и в преподавании курса мастерата «Современные технологии и инновации в инженерии» Бэлцкого Государственного Университета им. Алеку Руссо.
Официальные оппоненты
- IONESCU Nicolae
doctor, profesor universitar, „Politehnica” București, România - COTEATA Margareta
doctor, profesor universitar, US „Gheorghe Asachi” Iași, România
Члены Ученого Совета
- Grigore Marian, председатель
доктор хабилитат, профессор, Государственный аграрный университет Молдовы - Nicolae Trifan, секретарь
доктор, доцент - Ion Bostan, член
доктор хабилитат, профессор, Технический Университет Молдовы - Gheorghe Poştaru,
доктор, доцент - SLĂTINEANU Laurențiu
doctor, profesor universitar, US „Gheorghe Asachi” Iași, România
Диссертации
