Зразки МОТЗТакож приділено увагу енергоефективним технологіям. Працює Інститут трибології і матеріалознавства, лабораторії композиційних матеріалів, промислової хімії, міцності структурно складних технічних систем, нанотехнологій зміцнення матеріалів; енергоощадних технологій; медико-біологічних досліджень; штучного інтелекту та робототехніки.
Співробітники лабораторії композиційних матеріалів розробили серію матеріалів під ТМ «Флубон», яка різко збільшила експлуатаційні характеристики вузлів тертя спеціального призначення. Антифрикційний матеріал Ф4 УВ20 (флубон-20) — це полімерний матеріал на основі ПТФЕ, сополімерів етилену, армованого вуглецевими волокнами, який за багатьма показниками перевершує інші полімерні композиції. Механічні властивості ПТФЕ-карбопластиків із вуглецевими високоміцними волокнами кращі й характеризуються високою зносостійкістю, хімічним опором і низьким коефіцієнтом тертя. Деталі з флубону використовують у вузлах тертя технологічного обладнання різного призначення. Їх переваги такі: форсування режимів роботи металополімерних вузлів тертя вимагає від композиту не лише забезпечення стабільності в роботі, а й збереження матеріалом пари тертя високих фізико-механічних властивостей; виробництво карбопластиків менш енергомістке, ніж традиційних матеріалів і сплавів; конкурентоздатність матеріалу; висока довговічність і надійність роботи; економія мастильних матеріалів; зниження металоємкості виробів; зменшення витрат на ремонт і обслуговування машин.
Виготовлення флубону в термокамеріПрогресивні технології комплексної переробки технічних олій (ріпакової, соєвої) у паливно-мастильні матеріали призначені для одержання нових мастильно-охолоджувальних технологічних засобів (МОТЗ) для механічної обробки металів на основі хімічно-модифікованих технічних рослинних олій із додаванням дешевих мінеральних олив без присадок. МОТЗ містить спеціальну протизношувальну і протизадирну присадку.
Новий емульсол є екологічно чистим продуктом, адже виготовляється на основі олій, повністю безпечний для людини. Залежно від складу, властивостей і способів виготовлення МОТЗ виконує такі функції: змащує поверхню тертя, сприяє її пластичному деформуванню, знижує енергетику зрізання шарів, покращує якість оброблюваної поверхні; охолоджує інструмент і оброблювану деталь, відводить частину тепла, яке виділяється при різанні металу; змиває стружку, металічний пил та інші забруднення; захищає від корозії.
Проведено зміцнення поверхні
Переробна станція рециклінгу відходів ПЕТФРозроблена технологія хімічної модифікації ріпакової оливи й виготовлення пасти-концентрату «Раплом-Пв1» для обробки металів під тиском і штампування. На її основі одержана концентрована емульсія «Лапломол-ЕП2» для механічної обробки металів різанням.
Неруйнівний контроль, діагностування технічного стану і прогнозування міцності деталей і конструкцій методом акустичної емісії передбачає використання спеціальної шестиканальної станції акустичної емісії (АЕ). За її допомогою можна діагностувати технічний стан паяних, зварних і литих деталей та конструкцій. Розроблені:
– методика неруйнівного контролю і діагностування технічного стану зварних швів у процесі твердіння розплаву;
– методика неруйнівного діагностування і прогнозування міцності та герметичності корпусів;
– методика неруйнівного діагностування і прогнозування руйнівного напруження важелів.
Неруйнівний контроль і діагностування міцності паяних з’єднань електронної техніки та діагностування технічного стану посудин тиску дозволяє перевіряти обладнання різноманітних галузей народного господарства, передусім таке, що відпрацювало ресурс: деталі та вузли машин, посудини, що працюють під тиском, друковані плати електронної техніки тощо.
Реологічні та трибохімічні принципи керування зносостійкістю і тривалою міцністю елементів трибосистем. Розроблено комплекс унікального випробувального обладнання для дослідження реологічних властивостей матеріалів, який дозволяє винаходити нові технології зміцнення поверхні й оптимізувати наявні. Встановлені реологічні принципи підбору матеріалів та методів їх зміцнення. Розроблено оригінальну технологію одержання комбінованих покриттів, яка реалізує принцип структурного демпфірування. На основі регулювання кисневмісту мастильного середовища запропоновано новий принцип удосконалення трибосистем. Розроблені технології поверхневого зміцнення деталей авіадвигунів та злітно-посадкових пристроїв літаків, впроваджені технологічні рекомендації із підвищення зносостійкості та запобігання фреттинг-зносу і фреттинг-втоми деталей термопластавтоматів (пар клапан-наконечник і вісь-втулка, корпусу прес-екструдера, фільєри гранулярного ножа подрібнювача); застосовані технології відновлення розмірів зношених поверхонь для деталей транспортних засобів, сільгосптехніки та устаткування підприємств цукрової і харчової промисловості; удосконалено систему змащування стаціонарних компресорів шляхом зниження вмісту розчиненого в мастильному середовищі кисню.
Розроблено ресурсоощадну технологію хімічного рециклінгу відходів поліетилентерефталату (ПЕТФ), що дає можливість отримати рециклати, які є основою створення нових композиційних матеріалів підвищеного попиту.
Нова технологія рециклінгу відходів ПЕТФ допомагає вирішити низку питань:
– екологічних (заощадження первинної сировини й енергії, зменшення кількості газів емісії);
– науково-практичних, що дозволяє виготовити нові матеріали (клеї, фарби, смоли) із сировини, яка у вихідному стані в Україні відсутня;
– соціальних (нові робочі місця на підприємствах із переробки відходів).
Вартість виготовлених із рециклатів матеріалів у 1,6–5 разів менша за аналогічні імпортні, виготовлені із первинної сировини.
Імпедансні принципи та апаратура вимірювання і контролю якості електрохімічних суперконденсаторів. Для визначення параметрів елементів еквівалентної схеми заміщення пропонується метод імпедансної параметризації, суть якого полягає у вимірюванні імпедансних спектрів у широкому діапазоні частот для різних напруг заряду та розряду електрохімічних суперконденсаторів.
Переваги: зниження середньої квадратичної відносної похибки апроксимації імпедансних спектрів електрохімічних суперконденсаторів до 0,88%; нівелювання впливу частотної дисперсії та нелінійності параметрів і характеристик електрохімічних суперконденсаторів; зниження часу вимірювання та контролю якості в шість разів під час цифрового оброблення інформації; підвищення точності вимірювання та контролю якості удвічі; автоматизація процесу вимірювання та контролю якості за рахунок спеціалізованого програмного забезпечення.
Перевірка обладнання в лабораторії енергозберігаючих технологій
Проведення експерименту в лабораторії нанотехнологій зміцнення матеріалів
У лабораторії промислової хімії на основі вітчизняної сировини розроблено композиційні системи для обробки текстильних матеріалів із природних і синтетичних волокон в умовах прання і хімічного чищення. Композиції мають мийні й антиресорбційні якості, надають матеріалам брудовідштовхувальних властивостей, полегшують подальший догляд за виробами. Вони містять синергетичні суміші аніонактивної, неіоногенної й амфотерної поверхнево-активних речовин (ПАР) як ефективного мийного засобу і полярні спирти для посилення мийної дії в середовищі органічних розчинників. При додаванні до композицій оптимальної кількості води утворюються прозорі й напівпрозорі мікроемульсії (МКЕ), під час застосування яких збільшується мийна й антиресорбційна дії щодо всіх типів забруднень через зростання солюбілізійної, емульгувальної і диспергувальної здатності сумішей. Концентрація композицій у мийній ванні складає 1–2 г/л, температура 2000 С, тривалість обробки 3–5 хв. Для хімічної чистки текстильних виробів із великим вмістом синтетичних волокон розроблена ефективна мийна добавка — посилювач із високою мийною, антиресорбційною і антистатичною дією, що містить компоненти: фібротекс-25 — 11%; фосфоксит-7 — 6,8%; синтанол ДС-10 — 5%; співрозчинники — до 100%. Співрозчинниками є суміш циклогексанолу і 2-пропанолу при їх об’ємному співвідношенні 2:1.
Технічні характеристики: водний розчин сумішей ПАР має поверхневий натяг при 2000 С до 25 мН/м, крайовий кут змочування парафінової поверхні до 320. Мийна здатність композицій на 52%, а антиресорбційна — утричі більша, ніж у ПХЕ.
E-mail: centr@mailhub.tup.km.ua. Web-сайт: www.khnu.km.ua/uk/science
Харківський державний університет харчування та торгівлі ] зміст [ Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича