close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Адсорбционные и кислотно-основные свойства металлов содержащих на поверхности органогидридсилоксан и аммониевые соединения и их влияние на антифрикционный эффект

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
СИЛИВАНОВ
Михаил Олегович
АДСОРБЦИОННЫЕ И КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ
СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ НА
ПОВЕРХНОСТИ ОРГАНОГИДРИДСИЛОКСАН И
АММОНИЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, И ИХ ВЛИЯНИЕ НА
АНТИФРИКЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ
02.00.04. – Физическая химия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата химических наук
Санкт-Петербург
2018
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном
учреждении высшего образования «Санкт-Петербургский горный университет»
Научный руководитель:
Сырков Андрей Гордианович
доктор технических наук, профессор, профессор
кафедры общей и технической физики ФГБОУ ВО
«Санкт-Петербургский горный университет»
Официальные оппоненты:
Голубева Ольга Юрьевна
доктор химических наук, ведущий научный сотрудник
лаборатории исследования наноструктур ФГБУН
Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии
силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии
наук
Пак Вячеслав Николаевич
доктор химических наук, профессор, ведущий научный
сотрудник НИИ Физики ФГБОУ ВО «Российский
государственный
педагогический
университет
им. А.И. Герцена»
Ведущая организация:
ФГБОУ
ВО
университет»
«Воронежский
государственный
Защита состоится 10 октября 2018 г. в 17 часов 30 минут на заседании совета по
защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой
степени доктора наук Д 212.230.07 в федеральном государственном бюджетном
образовательном
учреждении
высшего
образования
«Санкт-Петербургский
государственный технологический институт (технический университет)» по адресу:
190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26, Белоколонный зал.
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке СПбГТИ (ТУ)
и на сайте организации по следующей ссылке http://technolog.edu.ru/university/
dissovet/autoreferats/file/5513-...html.
Замечания и отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять на
имя ученого секретаря по адресу: 190013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26, СанктПетербургский государственный технологический институт (технический университет).
Справки по тел.: (812) 494-93-75; e-mail: dissowet@technolog.edu.ru
Автореферат разослан «____» _____________ 2018 г.
Ученый секретарь совета по защите диссертаций на
соискание ученой степени кандидата наук,
на соискание ученой степени доктора наук Д 212.230.07
доктор технических наук, профессор
И.Б. Пантелеев
3
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Физическая химия веществ,
проявляющих нелинейные свойства, – важный раздел современного
естествознания, актуальность развития которого обусловлена потребностями
наноиндустрии, созданием и использованием новых наноструктурированных
материалов, в том числе, полученных путем адсорбционного
модифицирования твердой поверхности. Количественная оценка вклада
нелинейных эффектов в зависимостях функциональных свойств
поверхностно-модифицированных металлов находится на начальном этапе
развития. Вместе с тем, в значительной мере с нелинейностью связана
необычность свойств наноматериалов, в том числе в задачах трибологии.
Исследование распределения центров адсорбции поверхности дисперсных
металлов во взаимосвязи с антифрикционными свойствами трибосистемы со
смазкой, с гидрофобностью металла-наполнителя является важной задачей
для управления характеристиками граничных смазок. Изучение
адсорбционно-химических характеристик модифицированных дисперсных
металлов-наполнителей представляется поэтому перспективным путём
регулирования и улучшения свойств смазок и других гетерогенных систем
(покрытий, полимеров, компаундов и т.п.). Данное исследование выполнено
по госконтракту № 14.577.21.0127 по ФЦП ”Исследования и разработки по
приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса
России на 2014-2020 годы”, в 2018 г. научно-внедренческая часть работы
также проведена в рамках хоздоговора № 18017 с компанией GMC (Москва).
Степень разработанности. За последние десять-пятнадцать лет
показано, что последовательная (совместная) хемосорбция катионактивных
препаратов на основе четвертичных соединений аммония (ЧСА) с
разноразмерными алкильными радикалами на ряде металлов позволяет
регулировать
реакционную
способность,
водотталкивающие,
антифрикционные и др. свойства поверхности металла. Также выявлено, что
подобное модифицирование приводит к синергетическому эффекту по
некоторым характеристикам поверхности вещества.
Однако, до сих пор недостаточно изучены кислотно-основные свойства
стабилизированных дисперсных металлов, в том числе порошок алюминия,
содержащий на поверхности углеводородные радикалы C1-C2 и С16-С18
молекул аммониевых соединений, обладающих электронодонорными
свойствами, и их связь с антифрикционным эффектом при добавлении
модифицированных образцов в смазки.
Кроме того, на момент начала данной работы (2014 г.) не были
измерены значения силы (Fтр) и коэффициента (f) трения для металлов с
адсорбированными на поверхности молекулами ЧСА и внешним
гидрофобным слоем на основе этилгидридсилоксана.
Цель исследования – изучить изменение спектров распределения
центров адсорбции (РЦА) поверхности дисперсных металлов с нанесенными
ЧСА, а также установить влияние кислотно-основных, сорбционных свойств,
4
состава
и
строения
поверхностного
слоя,
содержащего
органогидридсилоксан и ЧСА, на антифрикционный эффект.
Основные задачи исследования:
1. Проанализировать индикаторным методом характер изменения кислотноосновных свойств реальной поверхности дисперсного металла при
нанесении разноразмерных молекул ЧСА в зависимости от строения
получаемого адсорбционного слоя.
2. Сопоставить по данным РЦА-спектров соотношение активных центров
разной природы (Льюиса и Брендстеда) с известными сведениями о
гидрофильно-липофильных свойствах соответствующих образцов на
основе алюминия.
3. Выявить взаимосвязь функции кислотности поверхности H0 и содержания
брендстедовских основных центров с антифрикционным эффектом,
наблюдаемым при добавлении образцов с нанесенными ЧСА в смазку.
4. Синтезировать образцы в виде дисперсного металла с нанесенными
внешним слоем этилгидридсилоксана и подслоями триамона (Т) и
установить влияние числа Т-подслоев на антифрикционный эффект,
количественно оценить взаимосвязь нелинейности свойств образцов на
основе Al, Cu, Ni с гидрофобным и антифрикционным эффектами
поверхности.
Научная новизна. Определено количество активных центров на
поверхности дисперсного алюминия и изучено изменение распределения
донорно-акцепторных центров на поверхности в результате адсорбции
четвертичных соединений аммония (ЧСА) из газовой фазы. Построены
кривые распределения центров адсорбции порошков на основе алюминия в
зависимости от показателя константы ионизации (кислотной силы - pKa)
индикаторов. Обнаружено резкое снижение количества активных центров в
области кислотных центров Льюиса для образца Al/(A+T), где совместно
адсорбированы алкамон (А) и триамон (Т) – препараты на основе ЧСА.
Выявлена взаимосвязь между антифрикционным эффектом смазки и
величиной функции кислотности поверхности добавленного в смазку
порошка с адсорбированными ЧСА.
Осуществлены приоритетные измерения коэффициента (f) и силы
трения (Fтр) для гетерогенных систем в виде масла И-20 с твердыми
добавками порошков меди и никеля с нанесенными ЧСА и дисперсного
алюминия, поверхностно-модифицированного триамоном, алкамоном и
этилгидридсилоксаном по различным программам. Выявлено, что при
прочих равных условиях, увеличение количества подслоев триамона в Alдобавке с внешним хемосорбированным слоем этилгидридсилоксана
приводит к росту значений Fтр и f в системе.
Осуществлена количественная оценка нелинейности функциональных
зависимостей физических характеристик трибосистемы от адсорбционнохимических свойств добавки металла (Al, Cu, Ni) с нанесенными ЧСА. На
примере образцов алюминия с последовательно адсорбированными
триамоном и алкамоном, а также с названными ЧСА, нанесенными из их
5
смеси, в последнем случае физико-химический механизм усиления
стабильности и уровня свойств, по данным РЦА-спектров, связан с меньшим
содержанием OH-групп на поверхности и более интенсивным заполнением
её электроноакцепторных центров при взаимодействии с ЧСА.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные
данные об изменении кислотно-основных свойств окисленной поверхности
дисперсного алюминия при адсорбции ЧСА, а также анализ спектров
распределения центров адсорбции позволяют расширить представления о
процессах, происходящих на реальной поверхности металла, подтверждают и
уточняют
механизм
возникновения
синергетических
эффектов
антифрикционных характеристик трибосистем с присадками металлов,
детализируют значение межмолекулярных взаимодействий на границе
раздела фаз. Кроме того они расширяют научные основы получения
низкоразмерных материалов с регулируемыми свойствами, в виде металла,
химически взаимодействующего с поверхностной слоистой структурой из
последовательно адсорбированных низкомолекулярного ЧСА (С1-С2) и
этилгидридсилоксана. Значение получения подобных систем для практики
связано с необходимостью замещающего синтеза, поскольку сильно
сократилось производство отечественных препаратов на основе ЧСА с более
крупными (C16-C18) органическими радикалами у атома азота.
Методология и методы исследования. В качестве адсорбатов,
наносимых на дисперсные металлы, использовали пары гидрофобизирующей
жидкости ГКЖ-94 на основе этилгидридсилоксана и препараты на основе
ЧСА: алкамон (А) и триамон (Т), имеющие в своем составе разные по
размеру алкильные радикалы: C17 и С1-С2 соответственно. Процесс
осуществляли при температуре (20 ± 2) °С. Исходный дисперсный A1порошок – алюминиевая пудра ПАП-2, имеющая удельную поверхность (2,6
± 0,2) м2/г. Строение и состав исходных порошков Al, Cu (ПМ1), Ni (ПНК) и
полученных в результате адсорбционной обработки образцов определяли
методами EDX-спектроскопии и рентгенофлюоресцентного анализа,
электронной микроскопии. Методом РФЭ-спектроскопии определяли
энергию связи электронов химических элементов в поверхностном слое.
Измерение количества активных центров (q) порошков до и после
адсорбции ЧСА проводили спектрофотометрическим индикаторным методом
(метод
А.П. Нечипоренко)
с
использованием
кислотно-основных
индикаторов со значением pKa в интервале от -0,3 до 14,2. Растворы с
индикаторами одинаковой концентрации 1 г/л готовили по ГОСТ 4919.1.
Оптическую плотность водных растворов (D) измеряли спектрофотометром
ПЭ 5400 УФ, при длине волны, соответствующей максимуму поглощения
раствора
индикатора.
Среднеквадратичная
относительная
ошибка
параллельных измерений оптической плотности одного образца ∆qpKa =
±0.40%.
О водоотталкивающих свойствах образцов судили по величине
адсорбции паров воды (a), измеренной гравиметрически эксикаторным
методом (относительное давление паров p/p0 = 0,98 ± 0,02). В качестве
6
смазки применяли индустриальное масло И-20, в которое в одинаковых
концентрациях вводили (0,5 - 1,0 мас. %) металлические порошки,
адсорбционно-модифицированные в парах ЧСА и/или ГКЖ. Об изменении
антифрикционных характеристик смазочных композиций судили по
значениям силы (Fтр) и коэффициента трения (f), а также полученного ранее
интегрального показателя трения D, пропорционального силе трения. Fтр и f
измеряли на трибологическом стенде на основе машины трения ДМ-29М в
изотермических условиях с парой трения сталь 45 (ГОСТ 1050) – бронза
БрАЖ 9-4 (ГОСТ 18175). Также сопоставляли данные трибологических
измерений с результатами, полученными на машине трения МТУ-01 Центра
коллективного пользования высокотехнологичным оборудованием СанктПетербургского горного университета. Значение интегрального показателя
трения D определяли методом акустической эмиссии в диапазоне частот 20 –
300 кГц сертифицированным прибором АРП-11 (ГОСТ 55045). Исследуемая
акустико-эмиссионным методом трибосистема представляла собой
собственно трибологическую пару (стальные сверло и пластина) со смазкой,
куда перед испытанием вводили в одинаковых количествах порошки
металлов (М = Ni, Cu, Al). В качестве присадок к маслу использовали
следующие адсорбционно-модифицированные алюминиевые порошки: Al/T
– образец с хемосорбированным триамоном, Al/A – образец с
хемосорбированным алкамоном, Al/(A+T) – образец обработанный смесью
паров алкамона и триамона;
Al/T/A – образец с последовательно
хемосорбированными на алюминии триамоном и алкамоном, а также
образцы вида Al/A/T (изменена последовательность нанесения А и Т) и
Al/T/T (с нанесенными двумя слоями триамона). Кроме того, впервые были
синтезированы образцы Al/T/ГКЖ, Al/T/T/ГКЖ, Al/T/T/T/ГКЖ, с разным
количеством подслоев триамона и внешним гидрофобным слоем
органогидридсилоксана. Математическую обработку результатов и
построение зависимостей проводили с применением вычислительных
пакетов MathCad и Origin 6.0.
Положения, выносимые на защиту:
1.
Изменение кислотно-основных свойств поверхности дисперсного
алюминия при адсорбции четвертичных соединений аммония (ЧСА)
подтверждает химическое взаимодействие ЧСА с электроноакцепторными
центрами поверхности металла, характеризуется уменьшением на порядок
числа активных центров с pKa = 14,2 при совместной адсорбции
разноразмерных молекул алкамона (А) и триамона (Т) и снижением
основных свойств образцов в ряду: Al, Al/T/A, Al/T, Al/A, Al/(A+T).
2. Эффект ослабления антифрикционных свойств адсорбционномодифицированного алюминия по мере удаления внешнего гидрофобного
слоя
органогидридсилоксана
от
поверхности
металла,
который
сопровождается усилением линейности зависимости коэффициента трения от
водоотталкивающих свойств вещества (или характеристик силового
воздействия на трибосистему) с увеличением количества промежуточных
подслоев низкомолекулярного триамона.
7
Достоверность результатов выдвинутых научных положений,
выводов, сделанных в диссертационной работе, подтверждается данными
современных физических и физико-химических методов анализа,
использованием стандартизированных материалов и оборудования, а также –
согласованностью полученных данных при сопоставлении с литературными
источниками. Корректность выводов в диссертации независимо
подтверждена при практической реализации результатов работы.
Апробация
результатов.
Результаты
исследований
были
представлены и обсуждались на следующих конференциях: Всероссийские
конференции с международным участием «Физико-химические процессы в
конденсированных средах и на межфазных границах» - “ФАГРАН”
(Воронеж, 2015, 2018); на Научной конференции, посвященной 186-й
годовщине
образования
Санкт-Петербургского
государственного
технологического института (технического университета) (Санкт-Петербург,
2014); Международном форуме-конкурсе молодых ученых «Проблемы
недропользования» (секция «Нанотехнологии, Санкт-Петербург, 2016);
III Международной молодежной научной конференции “Физика. Технологии.
Инновации” (Екатеринбург, 2016); на Международном симпозиуме
«Нанофизика и Наноматериалы» (Санкт-Петербург, 2015-2017).
Методики контроля и отбора стабильных при длительной эксплуатации
дисперсных присадок на основе алюминия и меди с помощью индикаторного
метода и съемки спектров РЦА использованы при разработке
коррозионностойких присадок и смазок в рамках хоздоговора № 18017 с
компанией GMC для трансмиссии оборудования цеха пищевой соли, а также
в горно-строительной компании ООО “ГСК-Шахтпроект” (Москва)
(подтверждено Актом о внедрении НИР).
Основное содержание работы отражено в 11 публикациях, в том числе
в 2 статьях в журналах списка ВАК РФ и 2 статьях журнала из базы данных
Scopus, в 1 статье в зарубежном рецензируемом научном журнале, в 5
сборниках трудов всероссийских и международных конференций, а также
получено свидетельство № 2017612194 о государственной регистрации
программы для ЭВМ.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Во введении отражена актуальность темы диссертации, цель и задачи
исследования и определяемая ими структура диссертации.
В 1-ой главе помещен обзор литературы, где содержатся данные о
механизме адсорбции на кислотно-основных центрах поверхности твердых
тел, данные о различных ПАВ и возможные механизмы их адсорбции на
металлах. Рассмотрены влияние нелинейных эффектов на физикохимические
свойства
материалов
и
методы
адсорбционного
модифицирования металлов. Во 2-ой главе описаны использованные объекты
и методы исследований. В 3-ей главе рассмотрено изменение кислотноосновных свойств поверхности алюминиевой пудры при адсорбции
четвертичных соединений аммония. В 4-ой главе анализируется влияние
8
адсорбции ЧСА и внешнего гидрофобного слоя органогидридсилоксана на
водоотталкивающие свойства металла и трибологические характеристики
системы металл-смазка, роль нелинейных эффектов.
Изменение кислотно-основных и сорбционных свойств поверхности
дисперсного алюминия при нанесении четвертичных соединений
аммония
Исходя из современных взглядов, основанных на классических работах
Танабе и Уоллиса, поверхность твердых тел представляет собой
совокупность кислотных и основных центров Льюиса и Бренстеда. Изучение
спектров распределения центров адсорбции (РЦА) при взаимодействии с
поверхностью органических индикаторов с различными значениями
константы ионизации Ka позволяет контролировать соотношение центров
различной химической природы, прогнозировать реакционную способность,
адсорбционную активность и другие физико-химические свойства веществ,
применяемых в качестве катализаторов, наполнителей, адсорбентов. РЦА –
спектры стабилизированных дисперсных металлов, включая Al, практически
не исследовались.
Поверхностный слой исходного порошка алюминия марки ПАП-2
содержит алюминий и алюминийоксидные структуры, что подтверждается
наличием в РФЭ-спектрах образцов пиков от металла (Eсв = 72,4эВ – Al2p),
от окисленного алюминия (Eсв = 74,6 эВ – Al2p) и от кислорода (Eсв = 531,3 эВ
– O1s ), входящего в состав оксида алюминия. Используемый порошок ПАП2 заводского изготовления содержит стабилизирующую добавку стеарина,
нанопленка последнего
–
несплошная;
толщина поверхностной
алюминийоксидной пленки на металлических частицах может достигать
0,002 мкм. Добавка стеарина, по данным разных авторов, обладает слабой
адсорбционной активностью, что подтверждается мизерной адсорбцией (на
уровне 0,03 мкмоль/г) на стеарине выбранных индикаторов Гаммета в
холостых опытах.
По данным полученных индикаторным методом спектров РЦА
(рисунок 1), образцам присущи 3 вида пиков при pKa = -0.3; 5; 9.5 и
значительное снижение числа центров с pKa 14.2 при модифицировании
ПАП-2. У исходного Al-порошка (кривая I) преобладают кислотные центры
Льюиса (pKa = 14,2), которые соответствуют центрам с вакантными
орбиталями у атома алюминия, способными принимать электронную пару, а
также основные центры Бренстеда (pKa = 9,5), то есть OH-группы.
Присутствие пиков, соответствующих кислотным и основным (pKa = 5 и pKa
= 9,5) центрам Бренстеда, которые характерны для оксида алюминия,
говорит о наличии на поверхности исходного порошка гидратногидроксильного покрова, подтверждая окисленное состояние металла. При
нанесении алкамона или триамона (кривые II, III) происходит существенное
уменьшение числа льюисовских кислотных центров с pKa 14,2; при
нанесении этих веществ совместно из смеси (А+Т) количество названных
9
центров снижается более, чем на порядок (кривая IV). Очевидно, что
адсорбция ЧСА идет по кислотным группам Льюиса, причем при
использовании адсорбата вида (А+Т) экранируется сумма центров,
экранируемых по отдельности А и Т. Этому наблюдению не противоречат
данные о концентрации ЧСА в сравниваемых образцах: Al/A – 0,13 мол. %,
Al/T – 0,22 мол. %, Al/(A+T) – 0,32 мол. %. Наиболее вероятный механизм
адсорбции ЧСА на порошке алюминия ПАП-2 в этом случае – донорноакцепторное взаимодействие катионной части [N+R1R2R3R4] молекулы
адсорбата с электроноакцепторными центрами поверхности алюминия (R1, R2,
R3, R4 – радикалы у атома азота в аммониевом соединении).
I
II
III
IV
I
IV
II
III
Рисунок 1 – Распределение кислотно-основных центров на поверхности
образцов на основе алюминия
Адсорбция ЧСА идет также по группам с pKa 9,5 (основные –ОН), но в
данном случае нанесение адсорбата (А+Т), как видно из рисунок 1, не дает
сумму экранируемых центров, наблюдаемых при раздельном нанесении А и
T, а при последовательном их нанесении наблюдается лишь небольшое
снижение qpKa относительно кривых II и III (таблица 1). Возможность
адсорбции достаточно гидрофобных молекул ЧСА на гидрофильных центрах
поверхности обусловлена наличием в строении этих молекул полярных
групп (CH3SO3-) [Физика и химия стекла. 44. 591 (2018)].
Характер изменения интенсивности пиков при pKa 5 и pKa -0,3 – более
сложный. Увеличение кислотных центров при pKa 5 происходит при
нанесении алкамона или триамона, как по отдельности, так и
последовательно, при pKa 2,6 и pKa -0,3 наблюдается только для алкамона.
Регистрируемая “добавка” числа кислотных центров, скорее всего,
10
свидетельствует, что эти добавочные центры принадлежат самим
модификаторам поверхности (А или Т). Это мнение подтверждается
измеренной ранее практически неизменной величиной удельной поверхности
образцов до и после нанесения ЧСА (2,6 ± 0,2) м2/г (таблица 3).
Важно отметить, что при совместной адсорбции А и Т (рисунок 1,
кривая IV) все перечисленные выше виды центров, судя по снижению
количества соответствующих центров qpKa, в значительной степени
экранируются нанесенным двухкомпонентным слоем (массовое соотношение
А:T ≈ 1).
Общее количество центров, по данным рисунка 1, уменьшается, в
зависимости от использованного адсорбата, в ряду А, Т, T/A, А+Т. Нанесение
выбранных ЧСА в условиях опытов приводит к снижению величины
функции кислотности поверхности образцов Но (рисунок 2) в
последовательности Al (ПАП-2), Al/T/A, Al/T, Al/A, Al/(A+T).
Рисунок 2 – Функция кислотности поверхности исследуемых образцов
Таким образом, с помощью индикаторного метода Гаммета изучены
кислотно-основные свойства дисперсного алюминия и установлено
изменение состава донорно-акцепторных центров порошка, вызванное
адсорбцией ЧСА. Полученные сведения о природе поверхности
исследованных образцов позволяют расширить представления об эволюции
кислотно-основных свойств поверхности алюминиевой пудры (ПАП-2) в
процессе адсорбционного взаимодействия с аммониевыми соединениями.
Эти представления дают возможность по-новому взглянуть на механизм
описанных ранее усиления гидрофобных и антифрикционных свойств
порошка вида Al/(A+T) и возрастания его химической устойчивости в
процессе окисления на воздухе. Данные РЦА-спектров, в целом,
подтверждают, что адсорбция ЧСА может происходить за счет образования
гетероатомных связей металл-азот со смещением электронной плотности от
металла к азоту, которое регистрируется в ряде случаев методом РФЭспектроскопии. Эти данные не противоречат представлениям о том, что ЧСА,
в силу их дифильной природы, могут адсорбироваться на разных активных
11
центра, в том числе, - и на кислотных льюисовских и на бренстедовских
основных группах поверхности (пики при pKa 14,2 и 9,5 на рисунке 2). Кроме
того, наблюдается тренд на снижение общего числа центров и кислотности
поверхности при совместной адсорбции А и Т, что говорит о возможности
синергетических эффектов для образца вида Al/(A+T) относительно свойств
образцов Al/A и Al/T. Эти эффекты зафиксированы по различным свойствам
и характеристикам: по гидрофобности, по снижению интегрального
показателя, силы и коэффициента трения в смазках с добавками порошка
Al/(A+T). При этом наблюдается следующая тенденция: перечисленные
трибологические характеристики снижаются по мере уменьшения величины
функции кислотности поверхности Но и количества активных центров с pKa
9,5 и 14,2 дисперсной добавки модифицированного алюминия,
используемого в составе смазки (таблица 1).
Таблица 1 – Сопоставление кислотности поверхности (H0) порошков на
основе алюминия, количества активных центров (q) с разными pKa (9,5 и
14,2) и трибологических характеристик *) индустриального масла И-20 с
добавкой модифицированного алюминия
Вид дисперсной
добавки
(1 мас. %) к
смазке
Сорбция воды
добавкой (г/г) из
насыщенных паров
Значения
f
Значения
Fтр, H
Величина
D в смазке
q, мкмоль/г
pKa
pKa
14,2
9,5
H0
Al (исх.)
0,0023
0,0092
45,06
1690
6,63
4,95
9,65
Al/T/A
0,0016
0,0074
36,05
1000
2,57
2,75
8,54
Al/T
0,0017
0,0077
37,60
780
2,83
3,62
7,77
Al/A
0,0021
0,0076
37,03
910
4,50
2,99
7,06
Al/(A+T)
0,0013
0,0064
31,57
300
0,24
2,28
6,32
*) f – коэффициент трения, Fтр. – сила трения при нагрузочном давлении P = 17 МПа (пара трения: сталь бронза); D – интегральный показатель трения при P = 51 МПа (пара трения: сталь-сталь)
Гидрофобизация поверхности добавки в целом благоприятна, как
следует из таблицы 1, для снижения трения в системе (усиления
антифрикционного эффекта), так как вследствие
повышения
водоотталкивающих и органофильных свойств твердой добавки от исходного
алюминия к Al/(A+T) улучшается усвоение добавки в смазке и
взаимодействие порошка с компонентами масла И-20, состоящего, в
основном, из парафиново-нафтеновой фракции. Снижение силы и
коэффициента трения, как следует из таблицы 1 и рисунка 1, коррелирует с
содержанием OH-групп в образце добавки – количеством центров q с pKa =
9,5, кроме Al/T/A. При возрастании нагрузочного давления выше 50 МПа,
когда жидкое масло выдавливается из зоны трибоконтакта и роль смазки в
значительной мере выполняют частицы твердых присадок [Smart
Nanocomposites, V.6. N2. 171 (2016)], антифрикционный эффект (снижение
D) больше зависит от числа центров дисперсной добавки с pKa = 14,2. Это
12
согласуется с представлением о том, что при высоких нагрузках
доминирующим фактором является не гидрофобность твердой добавки, а
адгезия нанесенного на неё поверхностно-активного вещества. В нашем
конкретном случае снижение числа электроноакцепторных центров с pKa =
14,2 более, чем на порядок, для добавки Al/(A+T) с одновременным
снижением показателя трения D, пропорционального силе трения, в разы по
сравнению со смазками, содержащими добавки Al/T, Al/A и Al/T/A,
свидетельствует, очевидно, о весьма интенсивном донорно-акцепторном
взаимодействии нанесенного двухкомпонентного слоя ЧСА с поверхностью
дисперсного алюминия. Смазывающий слой ЧСА на образце вида Al/(A+T)
наиболее прочно удерживается на поверхности твердой частицы,
обеспечивая стабильность трибосистемы при высоких нагрузках;
органические гидрофобные радикалы у атома азота в нанесенных ЧСА,
обладающие малым силовым полем, обеспечивают, судя по данным
таблицы 1, наиболее легкое скольжение трущихся поверхностей в
трибологической паре сталь-сталь. Одной из вероятных причин необычного
поведения образца Al/(A+T) по сравнению с образцами Al/A, Al/T и Al/T/A
может быть формирование в поверхностном слое алюминия нового
адсорбционного соединения Al/T∙∙∙A, устойчивость которого связана с
химическим взаимодействием разных ЧСА, вследствие структурного
соответствия подобных по строению молекул Т и А, сопровождающееся
экспериментально фиксируемым [Adv. Mater. Res. V. 1040. 103 (2014)]
увеличением энергии связи электронов характеристического уровня N1s
примерно на 2 эВ.
Влияние совместного присутствия ЧСА и органогидридсилоксана в
поверхностном слое на адсорбционные свойства металла и
характеристики системы металл – смазка
Впервые были проведены измерения силы (Fтр) и коэффициента трения
(f) для трибосистем, содержащих порошки Cu, Ni, Al с нанесенными ЧСА,
произведено сопоставление антифрикционных и водоотталкивающих
свойств для впервые полученных металлических образцов на основе
алюминия с предварительно адсорбированными слоями триамона и внешним
гидрофобным слоем органогидридсилоксана, полученным из ГКЖ-94. Из
данных рисунка 3 следует, что наибольшее снижение силы трения в смазке
при прочих равных условиях обеспечивает Al - порошок, обработанный в
смесевом режиме А и Т. Al-добавка, модифицированная парами
гидрофобизатора ГКЖ, с самой низкой величиной адсорбции воды не дает
заметного антифрикционного эффекта (характеристики образца Al/ГКЖ в
таблице 2). Этот эффект заметно усиливается при введении 1 - 2 Т – подслоев
под внешний “ГКЖ” – слой. Подобный эффект подтвержден на машине
трения ДМ-29М (рисунки 3, 4) и для добавки Al/Т/А с низкомолекулярным Т
– подслоем. Важно отметить, что добавка Al/А/Т с А – подслоем уже не
вызывает такого снижения Fтр, как Al/Т/А (рисунок 3, таблица 2).
13
Таблица 2 – Влияние вида добавки на основе алюминия (0,5 мас. %) на
уравнение взаимосвязи Fтр=Ф(N), изменение Fтр (∆Fтр) относительно
исходного масла и на величину коэффициента трения (f)
Al - добавка
(смазка)
R2
 Fтр (ср),
%
Fтр
(N = 5 кН), %
1
Al/(A+T)
y = 0,037x + 12,47
0,991
-11,41
-15,92
2
Al/T/ГКЖ
y = 0,043x + 12,15
0,986
-7,42
-5,99
3
Al/T/A
y = 0,048x + 10,81
0,992
-7,75
-3,69
4
Al/A
y = 0,050x + 12,05
0,997
-1,05
-1,4
5
И-20 (без добавки)
y = 0,050x + 12,29
0,994
0
0
6
Al/T
y = 0,050x + 11,86
0,999
-1,52
0,13
7
Al/Т/Т/ГКЖ
y = 0,049x + 12,49
0,993
-0,21
0,89
8
Al/Т/Т/Т/ГКЖ
y = 0,048x + 12,50
0,995
-0,20
0,88
9
Al/T/T
y = 0,051x + 11,59
0,994
-1,59
0,89
10
Al/ГКЖ
y = 0,048x + 13,22
0,994
2,32
3,8
11
Al/A/T
y = 0,050x + 12,68
0,992
1,96
3,95
12
Al (ПАП-2)
y = 0,065x + 11,74
0,997
12,61
20
Al/A
Уравнение
Fтр = Ф(N)
Al/T
№
f
(N = 3,5 кН)
0,0075
0,0075
0,0079
0,0089
0,0089
0,0087
0,0085
0,0086
0,0086
0,0086
0,0085
0,0101
Al/(A+T)
Al/T/ГКЖ
Al/T/A
Al/Т/Т
Al/ГКЖ
40,00
38,00
36,00
34,00
32,00
30,00
28,00
26,00
24,00
22,00
20,00
Al/A/T
Сила трения, Н
Вид Al-добавки
Рисунок 3 – Значение силы трения в трибосистеме со смазкой, содержащей
дисперсный алюминий, модифицированный в различных режимах (данные
получены при нагрузке N = 5000 Н и содержании дисперсной добавки
0,5 мас. %)
Рисунок 3 и таблица 4 наглядно иллюстрируют, что обработка
алюминия смесью (А+Т) дает лучший антифрикционный эффект, чем
модифицирования каждым из компонентов в отдельности (А или Т). Этот, по
сути, синергетический эффект ещё более ярко проявляется, когда о снижении
трения судят акустическим методом по уменьшению измеренного ранее
интегрального показателя трения D (таблица 4). При анализе данных
таблицы 4 можно заметить, что интегральный показатель трения D в
трибосистеме с добавкой Al/(A+T) значительно ниже, чем у образцов
обработанных только одним препаратом. Более резкое снижение трения на
образцах, изучаемых акустическим методом, связано, на наш взгляд, с тем,
14
что нагрузочное давление, создаваемое на машине трения ДМ-29М, в 3 раза
ниже (47 и 17 МПа соответственно). По развиваемым представлениям, при
приближении к режиму “сухого трения” антифрикционные свойства системы
определяются характеристиками поверхности самой твердой добавки.
Поэтому, очевидно, в более мягких условиях трения (рисунок 3, 4) несколько
смазываются эффекты, зависящие от физико-химической природы
поверхности алюминиевой добавки (таблица 2), по сравнению с данными
таблица 4. Поведение трибосистемы при высоких давлениях зачастую
определяется нелинейными процессами, которые, по современным
представлениям, и могут быть причиной необычности свойств
наноструктурированных материалов.
Таблица 3 – Влияние нагрузки в диапазоне 50 – 500 кгс на величину
коэффициента трения f
№
Al - добавка (смазка)
f, 50 кгс
f, 100 кгс
f, 150 кгс
f, 250 кгс
f, 500 кгс
1
Al/(A+T)
0,0299
0,0173
0,0125
0,0086
0,0064
2
Al/T/ГКЖ
0,0293
0,0170
0,0129
0,0094
0,0072
3
Al/T/A
0,0275
0,0164
0,0127
0,0091
0,0074
4
Al/A
0,0299
0,0173
0,0133
0,0101
0,0076
5
И-20
0,0308
0,0185
0,0134
0,0098
0,0077
6
Al/T
0,0299
0,0173
0,0131
0,0101
0,0077
7
Al/Т/Т/ГКЖ
0,0316
0,0182
0,0137
0,0097
0,0077
8
Al/Т/Т/Т/ГКЖ
0,0313
0,0183
0,0135
0,0099
0,0077
9
Al/T/T
0,0305
0,0176
0,0133
0,0096
0,0077
10
Al/ГКЖ
0,0322
0,0185
0,0141
0,0105
0,0079
11
Al/A/T
0,0322
0,0185
0,0139
0,0102
0,0080
12
Al (ПАП-2)
0,0316
0,0193
0,0146
0,0112
0,0092
Для образцов на основе Al – таблица 4, Ni – таблица 5, Cu – таблица 6 нами были аппроксимированы опытные зависимости интегрального
показателя трения от водоотталкивающих характеристик образов D = F(1/а) и
представлены в виде суперпозиции линейной функции и функции Гаусса.
Похожие корреляции ранее были получены (Виноградова, Ремзова) для
зависимости D = F(с.о.) (с.о. – скорость окисления). Разделение линейной (L)
и нелинейной (N) компоненты позволило количественно оценить их
соотношение в зависимости показателя D от величины адсорбции (a) воды на
образце-добавке, а также – показателя D от величины 1/a, отражающей
степень гидрофобности модифицированной добавки металла к смазке.
Анализ таблицы 4 с данными для образцов на основе алюминия
позволяет сделать вывод, что наиболее выраженные нелинейные свойства
проявляет трибосистема с наполнителем Al/(A+T), обеспечивающим
наименьший показатель D (300), при максимальном отношении |N/L| = 0,92,
и, следовательно, наилучшие антифрикционные свойства.
15
Таблица 4 – Соотношение нелинейной (N) и линейной (L) компоненты в
зависимости D=F (1/а)* для Al - содержащих трибосистем (средняя удельная
поверхность наполнителя (2,62 ± 0,20) м2/г)
Нелинейная
Линейная
компонента
|N/L|, отн ед.
компонента
|N|
L=A+Bx
(расчетная)
Вид порошкадобавки
(1 мас . %)
D (эксп.)
D (расч.)
a
1/ a
Al/T
780
868
0,0017
588,24
2910
2042
0,70
Al/A
910
1030
0,0022
454,55
2249
1219
0,54
Al/ (A+T)
300
314
0,0013
769,23
3805
3491
0,92
А1
1690
381
0,0023
434,78
2151
1770
0,83
Al/T/A
1000
788
0,0016
625,00
3092
2304
0,75
* D  4,5x  655 exp  0,03x  4352 
Таблица 5 – Соотношение нелинейной (N) и линейной (L) компоненты в
зависимости D = Ф(x) для Ni-содержащих трибосистем (средняя удельная
поверхность наполнителя (0,50 ± 0,04) м2/г)
Вид порошка-добавки (1 мас. %)
D (эксп.)
1/ a
|N/L|, отн . ед .
Ni/ГКЖ
500
57,14
0,13
Ni/ (A+T)
280
47,16
0,31
Ni/A
610
47,16
0,49
Ni/T/А
1108
48,78
1,55
Ni/Т
1700
52,35
2,43
Анализ данных таблицы 5 показывает, что для Ni-трибосистем
характерны относительно высокие значения |N/L|. Для смазки с
наполнителем Ni/T отношение нелинейной компоненты к линейной
достигает величины 2,43. Ранее, в работах Ремзовой и Назаровой,
отмечалось, что для трибосистем с Ni-наполнителями наблюдаются наиболее
нелинейные зависимости между трибохимическими свойствами (наиболее
низкие коэффициенты линейной корреляции). Необычное поведение Niсодержащих трибосистем едва ли может быть объяснено возрастанием
удельной поверхности порошка-наполнителя (таблицы 4 - 6). По-видимому,
это поведение связано с особенностями структуры поверхностного слоя
наполнителя и со способностью карбонильного никеля достаточно сильно
взаимодействовать с компонентами масла И-20 и с наносимыми нанослоями
ЧСА.
16
Анализ данных таблицы 6 показывает, что для систем, содержащих
наполнители на основе меди, линейная часть (L) для зависимости D=F(1/а),
как правило, существенно выше нелинейной компоненты (N), – на порядок и
более. Исключение – система с наполнителем вида Cu/T/A, где на медь
последовательно нанесены нанослои триамона и алкамона. Трибосистема с
этим наполнителем, как показывает эксперимент и расчет, обеспечивает
наименьшую
силу
трения
(минимальный
D)
и
наибольший
антифрикционный эффект.
Таблица 6 – Соотношение нелинейной (N) и линейной (L) компоненты в
зависимости D = Ф(х)** для Cu-содержащих трибосистем (средняя удельная
поверхность наполнителя (0,34±0,02) м2/г)
Вид порошка-добавки
D (эксп)
D (расч)
1/ а
N/L,%
Cu/ГКЖ
580
574
48,78
~0
Cu/А
1300
1360
33,44
~0
1100
1102
37,31
5,0
Cu/Т/А
270
269
38,46
75,5
Cu
-
1923
22,47
~0
Cu/ (А+Т)
1480
1421
32,25
~0
Cu/Т
** D  3076  51x  834 exp  2x  392 
Результат интересен с точки зрения интерпретации обнаруженного
ранее эффекта безызносности Крагельского-Гаркунова. С точки зрения
наличия синергетических эффектов и изучаемых нами физико-химических
свойств, наибольший интерес представляет порошок на основе алюминия. Но
при исследовании его трибологических характеристик при более низких
нагрузочных давлениях на машине трения эффекты нелинейности
сглаживаются. Как видно из таблицы 2, зависимость между силой трения и
нагрузкой для смазки с разными Al – добавками и для исходного масла И-20
может быть аппроксимирована линейной зависимостью
со степенью
2
достоверности R в диапазоне 0,986 – 0,999. Полученные уравнения вида
y = kx + b аналогичны формуле закона граничного трения с учетом
межмолекулярного притяжения контактирующих поверхностей:
Fтр  k N  Sp0   kN  kSp0 ,
где k – коэффициент трения в диапазоне изменения N, N – нагрузка
(сила нормального давления), S – площадь контакта между телами, p0 –
добавочное давление, обусловленное силами межмолекулярного притяжения.
Al – добавкам, которые максимально снижают Fтр в системе (Al/(A+T),
Al/T/ГКЖ), соответствуют уравнения с минимальными коэффициентами
пропорциональности k и наименьшими значениями R2 (0,991 и 0,986
соответственно). Компонента уравнения (свободный член), ответственная за
межмолекулярное притяжение, минимальна для добавки Al/T/A и
17
максимальна для добавки Al/ГКЖ (таблица 2). Смазка с Al/T/A входит в
тройку лидеров по антифрикционным свойствам, смазка с Al/ГКЖ имеет
максимальный коэффициент трения f соответственно.
Исходя из данных таблицы 2, Al – добавки с внешним “ГКЖ” – слоем
на поверхности по способности снижать Fтр в трибосистеме, располагаются
следующим образом:
Al / T / ГКЖ  Al / T / T / ГКЖ  Al / T / T / T / ГКЖ  Al / ГКЖ
Уменьшение Fтр
Таким образом, наибольшее влияние на усиление антифрикционных
свойств смазки оказывает добавка с одним T – подслоем. Добавки вида
Al/T/T/ГКЖ и Al/T/T/T/ГКЖ мало изменяют силу трения при варьировании
нагрузки от 50 до 350 кгс, а при повышенной нагрузке 500 кгс даже
ухудшают свойства масла И-20 (в таблице 2 Fтр > 0).
Интересно, что в работах Быстрова экспериментально установлено, что
увеличение числа Т – подслоев под внешним А – слоем на порошке
алюминия только ухудшает водоотталкивающие свойства образца. Поэтому
не исключено, что наилучшие антифрикционные свойства добавки Al/T/ГКЖ
и усиление гидрофобности образца Al/T/A – ещё один пример эффекта
монослоя по Алесковскому. То, что удаление внешнего гидрофобного слоя
от исходного металла, происходящее при увеличении числа Т – подслоев,
приводит к снижению уровня определенных трибохимических свойств
образцов, свидетельствует о влиянии силы взаимодействия между металлом
и внешним адсорбционным слоем. По Алесковскому, влияние твердой
подложки практически угасает при нанесении 3 – 4 монослоев вещества. По
Абрамзону, для достижения хороших антифрикционных и защитных свойств
при адсорбции ПАВ на твердой подложке благоприятны гидрофобизация
поверхности и высокая адгезия нанесенной пленки ПАВ к подложке.
Результаты данной работы подтверждают, что фактор адгезии из двух
названных факторов является приоритетным, что ранее доказывалось
(Пантюшин, Камалова) с использованием акустического метода для разных
металлов-наполнителей с адсорбированными ЧСА.
Особенность изученных Al – добавок на основе ПАП-2 состоит в том,
что усиление адгезии металла (М) к нанесенной пленке ЧСА за счет
гетероатомного взаимодействия со смещением электронной плотности по
схеме М ← N осложнено наличием на поверхности частиц исходного
алюминия стеариновой нанопленки. В этом, по-видимому, основная причина
того, что, по данным измерений на машине трения (таблица 2, 3) и
акустическим методом (таблицу 4), сильнее всего снижает трение добавка
Al/(A+T), а не Al/T/A. Согласно выводам работы Сыркова, Журенковой и др.
[Цветные металлы. № 2. С. 79. (2009)], смесевая обработка ПАП-2, когда
молекулы Т и А подходят к поверхности металла в одной связке, более
благоприятна для стабилизации двухкомпонентного Т-А – слоя, чем в случае
последовательного нанесения препаратов Т и А. Для сравнения, при
введении в масло И-20 Cu-добавки с более “чистой” металлической
18
поверхностью преимуществом обладает порошок вида Cu/T/A, в котором
методом РФЭ – спектроскопии доказано взаимодействие М ← N.
Измерения, проведенные на машине трения МТУ-01 Центра
коллективного пользования высокотехнологичным оборудованием Горного
университета, также подтвердили снижение момента силы трения при
введении в масло И-20 добавки Al/(A+T) в 2,6. Таким образом существенный
антифрикционный эффект этой добавки обоснован тремя независимыми
методами. Анализ величины коэффициента трения для 11 различных видов
смазки с Al-добавками (таблица 3) при разных нагрузках показывает, что
добавка Al/(A+T) обладает преимуществом при повышенных нагрузках. При
пониженных нагрузках (до 150 кгс, то есть примерно до 1500 Н) добавки
вида Al/T/ГКЖ и Al/T/A демонстрируют сопоставимый с Al/(A+T)
антифрикционный эффект.
Как видно из сопоставления таблиц 1 и 3, сила трения и интегральный
показатель трения D в трибосистеме снижается по мере уменьшения
адсорбции паров воды на металле - наполнителе, то есть с возрастанием
гидрофобности Al – добавки, обработанной по разной программе в парах
ЧСА. Подобное наблюдение верно и для образцов Al/Tn/ГКЖ, (n = 1 - 3),
таблица 7. Состав и структура последних образцов охарактеризована
методами EDX- и РФЭ-спектроскопии. Степень достоверности линейной
корреляции R2 зависимости Fтр от 1/а для образцов с числом Т-подслоев n = 1
- 3 составляет 0,969, для образцов с числом n = 3 - 5 R2 = 0,984. Это
подтверждает усиление линейности зависимости Fтр = Ф(1/а) по мере
удаления внешнего слоя органогидридсилоксана от поверхности металла.
Таблица 7 – Значения силы трения в зависимости от водоотталкивающих
свойств (~1/а) Al-добавки с внешним слоем этилгидридсилоксана.
Добавка
Al/ГКЖ
Al/T/T/T/ГКЖ
Al/T/T/ГКЖ
Al/T/ ГКЖ
Fтр., H
38,7
37,5
36,3
35,2
1/а
803
852
870
901
Интегральный показатель трения D в аналогичных трибосистемах
уменьшается симбатно с понижением адсорбции воды на Al – добавке,
коэффициент линейной корреляции для зависимости D = F (1/а) составил
0,82. Тем не менее, просто нанесение гидрофобного вещества (A или ГКЖ)
на алюминий не дает серьезных результатов по снижению Fтр (таблица 2,
образцы 4 и 10) и возрастанию водоотталкивающих свойств (~1/а) металланаполнителя (таблица 4). Из изученных Al – добавок преимуществом
обладают те, в составе поверхностного слоя которых наличествует триамон с
небольшими по размеру (С1 – С2) органическими заместителями у атома
азота. Это, очевидно, способствует тому, что молекулы Т относительно легко
проникают в “прорехи” несовершенной стеариновой нанопленки на
алюминии, наносимой в заводских условиях. Благодаря стерической
19
доступности атомов азота в триамоне, по нашему мнению, создаются
благоприятные условия для гетероатомного взаимодействия металл – азот, а
также между триамоном и внешним слоем А или ГКЖ. Перечисленные
факторы способствуют стабилизации поверхностного слоя Al – добавки и
усилению антифрикционного эффекта смазки с этой добавкой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Проанализированы физико-химические процессы, сопровождающие
изменение кислотно-основных свойств дисперсного алюминия с окисленной
поверхностью при адсорбции разноразмерных молекул ЧСА (T и A).
Обнаружено, что при нанесении ЧСА происходит снижение количества
активных центров в области кислотных центров Льюиса, особенно резко
(более, чем на порядок) для образца вида Al/(A+T), где совместно
адсорбированы алкамон (А) и триамон (Т) из смеси названных препаратов.
2. Характер изменения спектров распределения центров адсорбции
свидетельствует о том, что основной вклад во взаимодействие ЧСА с
исходной твердой поверхностью вносят центры с pKa = 14,2, которые
соответствуют электроноакцепторным центрам порошка алюминия. Кроме
того, адсорбция ЧСА идет по группам с pKa 9,5 (основные OH-группы).
Установлено, что, в зависимости от использованных схем адсорбции ЧСА,
функция
кислотности
поверхности
образцов
H0
снижается
в
последовательности: Al, Al/T/A, Al/T, Al/A, Al/(A+T).
3. Выявлено, что уменьшение силы трения (Fтр) и коэффициента трения
(f) в трибосистеме со смазкой, при прочих равных условиях, происходит по
мере снижения содержания бренстедовских основных центров в
используемой добавке модифицированного алюминия.
4. Установлено, что в гетерогенных системах в виде масла И-20 с
добавкой дисперсного алюминия с внешним слоем адсорбированного
этилгидридсилоксана на поверхности, возрастание антифрикционного
эффекта системы (снижение Fтр и f) происходит по мере уменьшения числа
подслоев триамона от трех до одного в условиях одинаковых концентраций и
дисперсности
твердой
добавки,
механической
нагрузки,
вида
трибологической пары и температуры эксперимента.
5. Обнаружено, что в трибосистемах, содержащих дисперсный металл
(Al, Cu, Ni), поверхностно-модифицированный по различным программам,
усиление антифрикционного эффекта, как правило, происходит по мере
нарастания нелинейных эффектов, количественная оценка которых в
зависимостях D = Ф(1/a) и Fтр= Ф(N) осуществлена в данной работе.
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации:
1.
Сырков, А. Г. Количественная оценка нелинейных эффектов в
зависимости интегрального показателя трения трибосистемы от
водоотталкивающих свойств металла-наполнителя / А. Г. Сырков [и др.] //
20
Конденсированные среды и межфазные границы. - 2014. - Т.16, № 2. - С.
215-219.
2.
Тарабан, В. В. Трибохимические свойства гетерогенных систем,
содержащих поверхностно-модифицированный дисперсный алюминий /
В. В. Тарабан [и др.] // Химическая физика и мезоскопия. - 2015. - Т.17, № 4. С. 557-564.
3.
Syrkov, A. G. Tribochemical peculiarities of lubricant composition with
surface-modified metal powder / A. G.
Syrkov, M. O. Silivanov,
A. N. Kushchenko // Journal of Physics. - 2016. - V.729, N1. - 012026. (Scopus)
4.
Syrkov, A. G. Water repellent properties of dispersed metals containing lowdimensional forms of ammonium compounds on the surface / A. G. Syrkov,
V. R. Kabirov, M. O. Silivanov // Journal of Physics. - 2017. - V.872, N1. 012048. (Scopus)
5.
Syrkov, A. G. Properties of the lubricants and its components containing
surface-modified aluminum powder / A. G. Syrkov, I. V. Pleskunov,
M. O. Silivanov // Smart Nanocomposites. - 2016. - V.6, № 2. - P. 171-179.
6.
Сырков, А. Г. Наслаивание разноразмерных молекул аммониевых и
кремнийорганических соединений – путь регулирования трибохимических
свойств металла / А. Г. Сырков, М. О. Силиванов // Материалы III
Международной молодежной научной конференции “Физика. Технологии.
Инновации ФТИ-2016”. Екатеринбург: Изд-во УрФУ, 2016. - C. 451-452.
7.
Сырков, А. Г. Влияние аммониевых поверхностных соединений на
физико-химические свойства металлов и распределение центров адсорбции
на алюминии / А. Г. Сырков, М. О. Силиванов // Сборник трудов
Международного
форума-конкурса
молодых
ученых
“Проблемы
недропользования”. СПб: СПГУ, 2016. - С.238-239.
8.
Виноградова, А. А. Регулирование нелинейности и уровня свойств
гетерогенных материалов, содержащих поверхностно-модифицированные
алюминий и медь / А. А. Виноградова, А. Г. Сырков, М. О. Силиванов //
Материалы научной конференции, посвященной 186-й годовщине
образования Санкт-Петербургского государственного технологического
института (технического университета). СПб: СПбГИ(ТУ), 2014. - С. 37.
9.
Сырков, А. Г. Оценка дипольных моментов разноразмерных молекул
перспективных адсорбатов на основе аммониевых соединений для
наслаивания на металлах / А. Г. Сырков, А. Н. Кущенко, М. О. Силиванов //
Научный альманах. - 2017. - Т.3, №4. - C. 294-299.
10. Сырков, А. Г. Трибохимические свойства систем алюминий - смазка с
адсорбированными на границе раздела подслоями триамона / А. Г. Сырков,
М. О. Силиванов, Т. Г. Камалова // Материалы VII Всероссийской
конференции «Физико-химические процессы в конденсированных средах и
на межфазных границах - ФАГРАН-2015». Воронеж: Изд. “Научная книга”,
2015. - С. 290-292.
Работы 1, 2 опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа