Новые технологии переработки пластмасс
ПОИСК    
На главную
НАВИГАЦИЯ

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

  Новинки
  Технологии

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

  Блоги производителей
  Поставщики
  Производители

ТЕНДЕНЦИИ РЫНКА

  Мнения и оценки
  Новости и статистика

СОТРУДНИЧЕСТВО

  Реклама на сайте
  Для авторов
  Контакты

СПРАВОЧНАЯ

  Классификатор продукции
  Термопласты
  Добавки
  Процессы
  Нормы и ГОСТы
  Классификаторы
ОБЗОРЫ РЫНКОВ
  • Производство и потребление каменной бумаги в России
  • Анализ и прогноз рынка полифениленсульфида в России
  • Производство и потребление силикагелей для пищевой промышленности
  • Производство и потребление коллагенового белка в России
  • Производство и потребление масла грецкого ореха в России
  • Производство и потребление тыквенного масла в России
  • Производство и потребление абрикосового масла в России
  • Производство и потребление чесночного масла в Росси
  • Производство и потребление кедрового масла в России
  • Производство и потребление виноградного масла в России
    Все отчеты
    ОТЧЕТЫ ПО ТЕМАМ
  • Другая продукция
  • Литье под давлением, ротоформование
  • Пленки, листы
  • Профили
  • Тканные и нетканные материалы
  • Индустрия искож
  • Вспененные пластики
  • Трубы
      Экспорт статей (rss)
    1. ФРУКТОЗА ВРЕДНЕЕ САХАРА
    2. МОЩНЕЙШАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ В РОССИИ
    3. ВОЗДЕЙСТВИЕ КОФЕИНА
    4. ЗАЩИТА СОЕВЫХ ПОСЕВОВ
    5. ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ: Детский сад категории [Аk

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    НАНОТЕХНОЛОГИИ

    Под знаком НАНО
    ->

    Приветствуем вас в тематическом разделе, посвященном нанотехнологиям! Вполне возможно, что уже лет через двадцать наша жизнь существенно изменится: мы будем ходить в суперпрочной наноодежде, есть из суперстойкой нанопосуды суперпитательную нанопищу. Однако на пути к этом светлому будущему возникает немало проблем - как организационно-финансовых, так и научно-технических. О развитии нанонауки и нанопромышленности читайте здесь.

    Список сообщений |

    20.03.2008

    ТРЕНИЕ НАНОКОМПОЗИТОВ (часть III)

     

    Воздействие состава пленки

    Химический состав пленки, особенно на ее поверхности, также оказывает воздействие на трение и износ на наноуровне. Прогнозного понимания этого взаимоотношения еще предстоит достичь, но в данной статье мы рассматриваем результаты и даем комментарии по возникающим тенденциям.

     

    Химический состав поверхности

    Низкое макроскопическое трение алмаза в атмосфере (μ = 0.05–0.1) усиливает пассивацию поверхности группами –H и –OH и/или производством элементов с хорошей смазываемостью и sp-связями. Эти идеи проверяются во время нанотрибологических исследований, и за последнее время значительным успехом стала яркая демонстрация того, что –H иглы значительно снижают трение на наноуровне.

    Фрикционные свойства монокристаллической поверхности алмаза (111) были изучены в сверхвысоком вакууме (UHV) с помощью кремниевой (Si) иглы АСМ. Присутствие или отсутствие водорода (Н) на поверхности отслеживалось дифракцией медленных электронов (LEED). Удаление водорода с поверхности приводит к увеличению среднего коэффициента трения более чем на два порядка в сравнении с поверхностью, покрытой водородом, при нагрузках до 30 нН. Это яркий и убедительный пример того, как свободные связи могут соединять границу и увеличивать воздействие адгезии на трение, а также того, как пассивация этих вступающих в реакцию связей может значительно ослабить эти силы.

    Были проведены дополнительные МД симуляции, их целью стало изучение этого эффекта пассивации водорода на поверхностях алмаза (111), путем насыщения алмаза до 80%, 90% и 100%. Скольжение создается при помощи переменной нагрузки на аморфном углеродном образце, не содержащем водород, после чего производится расчет возникших сил трения. Понижение уровня насыщения на поверхности алмаза усиливает трение, что в количественных цифрах согласовывается с экспериментальным исследованием (Рис. 6).

    Также наблюдалось, что более низкая доля покрытия углерода позволяет трибологическим реакциям происходить при нагрузках, более низких, чем в случае 100% покрытия.

    Таким образом усиливаются адгезия и износ. МД исследование, проведенное группой Зьянга (Zhang), сравнивало коэффициенты трения между двумя DLC-подобными поверхностями во время скользящего контакта до 100% гидрогенизации и после нее. Было обнаружено, что гидрогенизация поверхности также снижает коэффициент трения.


     

    Рис. 6. Кривые трения для тонкопленочной системы с сопряженной поверхностью, полностью или на 100% покрытой водородом (квадраты), на 90% покрытой водородом (круги) и на 80% покрытой водородом (треугольники).

    Для моделирования и отображения распада и последующего поглощения газа H2 и молекул H2O на алмазе, группа Куи (Qi) использовала расчеты из теории функционала плотности (DFT) для поверхностей алмаза (111), взаимодействующих с окружающими элементами. Для генерирования контурных графиков соотношения локализации электронов и позиции (Рис. 7) была использована функция локализации электронов.

    Эти расчеты позволяют предположить, что поглощение и распад H2 у поверхности весьма желателен и приводит к образованию сильных ковалентных C–H связей. Вода распадается на OH и H, после чего OH формирует ковалентную связь с углеродом, а H размещается на соединении между двумя атомами углерода. Более того, согласно расчетам адгезия слабо действует как для Н-покрытых поверхностей, так и для OH-покрытых поверхностей, соответственно. В случае H-покрытых (111) поверхностей для разделения понадобилось 8 mJm, а в случае OH-покрытых (111) поверхностей – 20 mJm.
     

     

    Рис. 7. Контурные изображения функций локализации электронов (ELF) для неадсорбированного (слева) и адсорбированного (справа) состояний молекул (a) H2, (b) N2, и (c) H2O, которые взаимодействуют с поверхностями алмаза (111). ELF = 1 соответствует локализации (то есть, ковалентной связи), а ELF = 0.5 соответствует вероятности возникновения пары, подобной электронному газу (то есть, металлическая связь). ELF не определена для величин менее 0,5.

    Химический состав и нанотрибология обратной стороны пленок из ультрананокристаллического алмаза (UNCD) изучались при помощи игл АСМ из карбида вольфрама и алмаза в условиях окружающего воздуха для того, чтобы определить воздействие водородного покрытия. Полная гидрогенизация поверхности удаляет углерод и кислород с sp-связями, в результате чего происходит ослабление адгезии и трения (Рис. 8).

    Таким образом, было продемонстрировано пассивирующее воздействие водорода на нанокристаллический алмаз, находящийся в условиях окружающего воздуха. На самом деле, действие адгезии, измеренной на участке между алмазной иглой и поверхностью гидрогенизированного UNCD, составляет 10.4 ± 4 mJm, что сильно перекликается с вышеуказанными расчетами по DFT.

    Тем не менее, это сравнение следует рассматривать осторожно, так как в расчетах по DFT не учитывались взаимодействия Ван-дер-Ваальса. Факт того, что действие адгезии, возникшее в результате всех остальных неспецифических электронных взаимодействий, которые были спрогнозированы расчетами по DFT (8 mJm), не превышает измеренную величину (10.4 ± 4), демонстрирует обнадеживающую устойчивость. Следует отметить значительное снижение уровня адгезии в сравнении с Si–Si поверхностью.


     

    Рис. 8. Действие адгезии на участке между поверхностями алмазной иглы и UNCD до и после покрытия водородом. Для сравнения были включены результаты для кремниевой иглы, вступающей в контакт с монокристаллической кремниевой (111) подложкой после очистки в специальном растворе.

    1 | 2

    Куплю

    19.04.2011 Белорусские рубли в Москве  Москва

    18.04.2011 Индустриальные масла: И-8А, ИГНЕ-68, ИГНЕ-32, ИС-20, ИГС-68,И-5А, И-40А, И-50А, ИЛС-5, ИЛС-10, ИЛС-220(Мо), ИГП, ИТД  Москва

    04.04.2011 Куплю Биг-Бэги, МКР на переработку.  Москва

    Продам

    19.04.2011 Продаем скипидар  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем растворители  Нижний Новгород

    19.04.2011 Продаем бочки новые и б/у.  Нижний Новгород

    ТЕМАТИЧЕСКИЕ НОМЕРА

    Полимеры для автопрома

    Индустрия «автопластиков»

    Пластики в медицине

    Полимеры на службе здоровья

    Полимерные трубы

    Борьба за коммуникации

    Полиуретаны

    Класс высоких свойств

    Полимеры в электронике

    «Электропластики» и прогресс

    Индустрия полиэфиров

    Царство полиэфиров

    Стеклопластики

    Легкие и прочные

    Экструзия профилей

    «Профильные» технологии

    Пресс-формы

    Оснастка: технологии и сервис

    Нетканые материалы

    Мир нетканых материалов

    Термопластавтоматы

    Оборудование для литья под давлением

    Полиолефины

    Базовый пласт

    Экструзия пленок

    Слои прогресса

    Конструкционные пластики

    Детали конструктора

    НАНОТЕХНОЛОГИИ

    Под знаком НАНО

    КабельПРОМ

    Применение и переработка полимеров

    Эластичные технологии

    Каучуки и резины

    Древесно-полимерные композиты

    «Жидкое дерево»

    Индустрия «ИСКОЖ»

    Искусственные кожи, клеенки

    Адгезивы

    Революция в технологиях сборки

    Все номера
    Rambler's Top100
    Copyright © Polymeri.ru 2006. All Rights Reserved