name: Установление закономерностей изменения структурно-фрикционных свойств тяжелонагруженных металлополимерных и металлических трибосистем и разработка методов повышения их износостойкости
keyword_list: Квантово-химические расчеты Зернограничная сегрегация Диффузионное насыщение Антифрикционный полимерный материал Вакуумные ионно-плазменные покрытия Работоспособность покрытий Триботехнические характеристики Интенсивность изнашивания Тяжелонагруженные трибосистемы
abstract: Объект исследования: Решение поставленных в диссертации задач будет рассмотрено для полимерных фрикционных материалов на примере тормозной системы «колесо – тормозная колодка» грузового подвижного состава, а для металлов – на примере такого тяжелонагруженного сопряжения, как шлицевое соединение хвостового вала вертолета МИ-26.
  Цель работы: Установление теоретических закономерностей и инновационных экспериментальных методов повышения износостойкости как металлополимерных, так и металлических трибосистем:
  	для металлополимерных трибосистем – целенаправленный поиск способов транспортировки упрочняющих элементов в поверхностные слои металлического контртела, обеспечивающих повышение износостойкости за счет диффузионно-сегрегационных процессов;
  	для металлических трибосистем основной целью является разработка материалов, технологии и режимов модифицирования металлической поверхности с помощью физических методов обработки поверхности и использования алмазоподобных (DLC) покрытий.
  Методы исследования. Для выполнения поставленных целей в настоящее время имеется ряд прогрессивных концепций по изучению процессов в микроскопических объектах, в частности квантово-химические расчеты сегрегационных явлений, а также современная инструментальная база – сканирующая электронная микроскопия высокого разрешения (СЭМ), динамическое наноиндентирование, рентгеновская фотоэлектронная и оже-электронная спектроскопия (РФЭС и ОЭС), а также широкий спектр испытательного трибологического оборудования.
  Теоретические результаты: Разработана методика изучения сегрегационных процессов, происходящих в зоне металлополимерного трибосопряжения, с использованием квантово-химических расчетов. Результатом оценки энергии межатомного взаимодействия продуктов деструкции полимеров с металлическим контртелом явилось установление того, что некоторые элементы способствуют упрочнению, а некоторые – разупрочнению поверхностей металлического контртела, что позволяет сделать принципиально новый в трибологии вывод о том, что трение может являться не только, как принято считать, разрушительным процессом, но возможно реализовать его как процесс созидательный.
  Для вакуумного ионно-плазменного покрытия установлено, что на величину адгезии DLC-покрытия оказывают влияние ионная имплантация (легирование) подложки Nb и/или Hf, а также нанесение промежуточных слоев в покрытии, например, тонкого нитридного слоя CrAlSiN.
  Практическая значимость и промышленные испытания: Выполненные теоретические исследования на основе квантово-химических расчетов, а также рентгеноэлектронные и оже-электронные спектроскопические исследования позволили:
  – сформулировать критерии выбора наполнителей в композиционные полимерные материалы для металлополимерных трибосопряжений;
  – разработать способ аттестации элементов трибосистемы, способствующих упрочнению контактирующих сопряжений, а также технологию трибоупрочнения;
  – установить закономерности образования высокопрочных и антифрикционных поверхностных слоев тяжелонагруженных трибосопряжений, позволившие выбрать класс легирующих элементов и режимы алмазоподобных (DLC) покрытий, способствующие повышению износостойкости;
  – разработать технологию формирования алмазоподобных (DLC) покрытий на поверхностях трибоконтакта трансмиссионных шлицевых соединений вертолета МИ-26, позволившую значительно увеличить износостойкость данной трибосистемы, а также тормозной системы «колесо – тормозная колодка».
  Область применения: Управление диффузионно-сегрегационными и трибохимическими процессами при трении с целью повышения износостойкости металлополимерных трибосистем. Повышение износостойкости и ресурса тяжелонагруженных трибосопряжений путем нанесения алмазоподобных (DLC) покрытий.
chairman_dissertation_council.name: Владимир
chairman_dissertation_council.surname: Колесников
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: Президент
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: T-1181-2018
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7101799395
chairman_dissertation_council.rinc_id: 1720-5340
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0003-4323-9268
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Гуда
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: Проректор по научной работе
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 81.09.03
rubrics.name: Свойства и структура материалов
rubrics.code: 55.22.29
rubrics.name: Комбинированные и другие покрытия
rubrics.code: 55.09.43
rubrics.name: Композиционные материалы
rubrics.code: 55.01.81
rubrics.name: Измерения, испытания, контроль и управление качеством
rubrics.code: 30.51.41
rubrics.name: Трибология
oecds.code: 02.05.QH
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, COMPOSITES
oecds.code: 02.05.QG
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, COATINGS & FILMS
oecds.code: 02.03.IU
oecds.name: ENGINEERING, MECHANICAL
oecds.code: 02.10.NS
oecds.name: NANOSCIENCE & NANOTECHNOLOGY
speciality_codes.name: Трение и износ в машинах
speciality_codes.code: 05.02.04
supervisors.fio: Колесников И. В.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Трение и износ в машинах
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Бурлакова В.Э.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Трение и износ в машинах
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Памфилов Е.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Трение и износ в машинах
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО РГУПС
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»
protection_organization.ogrn: 1026103709499
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Федеральное агентство железнодорожного транспорта
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО РГУПС
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»
author_organization.ogrn: 1026103709499
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Федеральное агентство железнодорожного транспорта
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения