Специалисты Омского политеха создали методику, позволяющую увеличить долговечность полимерных компонентов, используемых в нефтегазовой отрасли, в три раза. Данная технология предполагает применение ультразвука и вибрации. Работа выполняется при содействии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.
Полимерные композиты представляют собой сложные материалы, состоящие из различных видов пластмасс. Разработчики сообщают об их широком использовании в современной нефтегазовой отрасли: они используются для изготовления поршневых колец и уплотнений для трубопроводов, предотвращающих утечки, а также деталей, предназначенных для работы под высоким давлением. Политехники подчеркивают, что в условиях высоких нагрузок и агрессивной среды подобные элементы подвержены быстрому износу. Исследователи разработали технологию, которая, как утверждается, позволяет продлить срок службы таких деталей. Данная технология основана на сочетании двух физических воздействий – ультразвуковых колебаний и низкочастотной вибрации во время прессования.
Виталий Путинцев, преподаватель кафедры «Материаловедение и технологии материалов» ОмГТУ:
«Обычный способ изготовления полимерных композитов предполагает смешивание наполнителя и полимерной матрицы посредством механического воздействия, последующее прессование и спекание. При этом методе, однако, упрочняющие частицы распределяются не равномерно, что снижает способность материала эффективно противостоять трению и износу. Разработанная нами технология позволяет добиться более компактной структуры композиционной смеси и обеспечить равномерное распределение частиц, повышающих эксплуатационные свойства готовых изделий».
Политехники разработали методику, которая обеспечивает равномерное распределение армирующих частиц, взаимодействующих с полимерной матрицей в процессе спекания. Это приводит к формированию микровыступов на поверхности детали, снижающих износ материала в ходе эксплуатации. Исследования продемонстрировали, что применение данной технологии увеличивает износостойкость композитных материалов в три раза.
Особенность разработки состоит в применении уникального генератора, разработанного специалистами ОмГТУ в сотрудничестве с промышленным партнером. Технология прессования, которая была запатентована в 2019 году, по утверждению сотрудников университета, не имеет аналогов на территории России.
В настоящее время ученые сосредоточены на разработке принципов создания полимерных композиционных материалов, чтобы обеспечить возможность оптимального выбора состава и технологических параметров при их производстве.
Пресс-служба ОмГТУ предоставила информацию и фотографии