В промышленности важное место в обеспечении повышения надёжности машин и механизмов, снижении их материалоёмкости принадлежит армированным пластикам, к числу которых относятся композиционные материалы на основе термопластичных полимерных матриц, наполненных органическими волокнами.

Учитывая это, изучали трибологические характеристики органопластиков на основе термопластичной матрицы.

Ароматический полиамид фенилон С-1, использовался в качестве связующего, а наполнителя термостойкое арамидное волокно вниивлон. Композиции готовили во вращающемся электромагнитном поле посредством неравноосных ферромагнитных частиц длиной 15 мм и диаметром 1,5 мм, что обеспечивает равномерное распределение волокон в связующем. Содержание волокна изменялось от 5 до 20 масс. %.

Для переработки полученных композиций применялся метод компрессионного прессования, с предварительным таблетированием образцов при нормальных условиях. Прессование осуществлялось в следующем режиме: загрузка в форму при 393 К; выдержка без давления в форме при 593 К в течении 10 мин.; выдержка под давлением 50 МПа при 593 К в течении 10 мин.; распрессовка образцов производилась при температуре 523 К. Исследования проводили на машине трения 2070-СМТ-1, по схеме диск-колодка: диск - сталь 45 с твердостью 45 - 48 HRС и шероховатостью поверхности Rа=0,63 мкм, колодка – органопластика.

На рисунке приведены зависимости износа (И, мг) и коэфициента трения (f) в зависимости от содержания волокна вниивлон.

Рис. 1. Зависимость износа (1) и коэффициента трения (2) органопластиков на основе фенилона С-1 от процентного содержания волокна вниивлон

Анализируя результаты исследований, представленных на рис.1, можно заключить, что увеличение количества оксалона с 5 до 20 масс. %, позволяет уменьшить коэффициент трения и износа исходного материала на 49 – 62% и в 8,3 – 23 раза соответственно.

Наиболее интенсивное снижение износа органопластиков происходит при содержании вниивлона до 10 масс. %, после чего увеличивается. Это объясняется тем, что при содержании волокна 15-20% масс. % возрастает дефективность материала, обусловленная тем, что на границе «полимер-волокно» разрыхление начинает превалировать над упорядочением макромолекул связующего.

Положительные результаты лабораторных исследований позволили перейти к производственным испытаниям. Для этого была изготовлена экспериментальная партия поддерживающих роликов ленточного транспортера, укомплектованных подшипниками скольжения из фенилона С-1 содержащего  10 масс. % волокна вниивлон. В процессе испытаний за 2016 год отказов не было, на основании этого было принято решение о продолжении испытаний для определения полного срока службы роликов с подшипниками скольжения из органопластика.