Целью настоящей работы является исследование влияния атомности спирта на возможность управления самоорганиза-цией для достижения эффекта безызносности при трении в паре сталь-сталь. Медьсодержащие смазочные композиции получали в водных растворах многоатомных спиртов в про-цессе электролиза с медным анодом в ультразвуковом поле (комплексная обработка). Лабораторные испытания триболо-гических свойств полученных смазочных композиций прово-дились на четырехшариковой машине трения с использовани-ем шаров из стали ШХ-15 по ГОСТ 9490-75. Трибологиче-ские свойства пары трения сталь-сталь исследовали на торце-вой машине трения АЕ-5. Размер частиц меди определялся методом седиментационного анализа с использованием дис-ковой центрифуги марки CPS Disc Centrifuge Model DC24000 в водных растворах многоатомных спиртов. Топографические исследования наноразмерных кластерных структур металлов проводили с помощью сканирующего зондового микроскопа Solver P47H в полуконтактном режиме атомно-силовой мик-роскопии. Топографические исследования сервовитной плен-ки проводили с использованием сканирующего атомно-силового микроскопа Compact AFM PHYWE. В результате проведенной работы установлено следующее. Увеличение времени комплексной обработки водно-спиртовой смеси при-водит к возрастанию противоизносных свойств смазочных композиций. Показано, что увеличение атомности спирта облегчает реализацию избирательного переноса. При этом сокращается время перехода в режим безызносности и уменьшается износ. Образующиеся молекулярные лигандные кластеры меди со средним размером 25 нм характеризуются высокой однородностью. Дорожка трения при этом представ-ляет собой достаточно выглаженную поверхность с низкой шероховатостью
наноразмерные кластеры меди, безызносность, коэффициент трения, интенсивность изнашивания, атомно-силовая микроскопия.
Введение. Проблема повышения ресурса узлов трения машин и механизмов требует поиска новых эффективных пу-тей решения. В настоящее время динамично развивается изучение наноразмерных объектов и систем, которые прояв-ляют принципиально новые свойства и обладают огромным потенциалом использования в реальном секторе экономи-ки. Нанодисперсные частицы металлов имеют уникальные свойства, связанные с размерными эффектами. Благодаря
этому их применение при решении трибологических задач позволяет получить материалы с принципиально новыми
характеристиками [1–3]. Проведенные ранее исследования показали, что формирование квазикристаллической серво-витной пленки в паре трения сталь-сталь в водно-глицериновой среде, содержащей дисперсную фазу из наноразмер-ных частиц меди, происходит не только за счет трибовосстановительного распада имеющихся медьсодержащих со-единений, но и за счет переноса кластеров металла [4–7].
Данная работа продолжает изучение влияния молекулярного строения используемых в составе смазочного
материала органических компонентов [8–10]. При этом целью настоящего исследования является изучение триболо-гической эффективности медьсодержащих растворов многоатомных спиртов в паре трения сталь-сталь
1. Влияние металлоплакирующих присадок на триботехнические характеристики пластичной смазки «Бук-сол» / Гаркунов Д.Н., Бабель В.Г// Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2006. - № 7. - С. 20-25.
2. Методология создания смазочных материалов с наномодификаторами / М. Люты [и др.] // Трение и износ. - 2002. - Т. 23, № 4. - С. 411-423.
3. Triboelectrochemistry of the “warless” effect. Mechanism of the forming of the protective layers on steel surface in the process of self-organization in tribosystem “copper - glycerin - steel” / A. S. Kuzharov [et al.] // Friction and wear. -
4. Кужаров, А. А. Триботехнические свойства нанометричных кластеров меди : дис … канд. техн. наук / А. А. Кужаров. - Ростов-на-Дону, 2004. - 136 с.
5. Tribological properties of lubricant additives of Fe, Cu and Co nanoparticles / J. Padgurskas [et al.] // Tribologu International. - 2013. - Vol. 60, № 4. - P. 224-232.
6. Tribological behavior and lubricating mechanism of Cu nanoparticles in oil / J. Zhau [et al.] // Tribology Letters. - 2000. - Vol. 8, № 4. - P. 213-218.
7. Бурлакова, В. Э. Трибоэлектрохимия эффекта безызносности / В. Э. Бурлакова. - Ростов-на-Дону : Изда-тельский центр ДГТУ, 2005. - 209 с.
8. Кужаров, А. С. Трибоэлектрохимическое поведение стали в систематическом ряду одноатомных спиртов / А. С. Кужаров, В. Э. Бурлакова, К. Кравчик // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2004. - Т. 4, № 1 (19). - С. 47-54.
9. Кужаров, А. А. Синтез и триботехнические свойства нанокластеров меди в водных растворах сорбита / А. А. Кужаров, Ю. П. Косогова, А. С. Кужаров // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2004. - Т. 5, № 4 (26). - С. 628-630.
10. Wan, Y. Effects of diol compounds on the friction and wear of aluminum alloy in a lubricated aluminum-on-steel contact / Y. Wan, W. Liu, Q. Xue // Wear. - 1996. - Vol. 193. - P. 99-104.
11. ГОСТ 9490-75. Материалы смазочные жидкие и пластичные. Метод определения трибологических характеристик на четырехшариковой машине / Министерство нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленно-сти СССР ; Государственный комитет стандартов Совета Министров СССР. - Москва : Издательство стандартов, 1987. - 5 с.
12. Preparation and Tribological Properties of Surface-coated Nano-copper Additives / Y. Xu [et al.] // Key Engineer-ing Materials. - 2008. - Vol. 373/374.- P. 580-584.
13. Гаркунов, Д. Н. Триботехника (износ и безызносность) / Д. Н. Гаркунов. - Москва : Издательство МСХА, 2001 - 616 с.
14. Формирование нанокристаллической структуры на поверхностях трения в присутствии нанопорошков сплавов меди в смазочном материале / Л. В. Золотухина [и др.] // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2007. - № 3. - С. 7-12.
15. Бабичев, А. П. Исследование микро/нанопрофиля цинкового покрытия при вибрационной механохимической обработке углеродистых сталей / А. П. Бабичев, В. В. Иванов, В. Э. Бурлакова // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2014. - № 7 (115). - С. 46-48.
16. Косогова, Ю. П. Нанотрибоэлектрохимические технологии при реализации эффекта безызносности в вод-но-спиртовых средах : автореф. дис. … канд. техн. наук / Ю. П. Косогова. - Ростов-на-Дону, 2009. - 23 с.
