Алмазофторопласты «ПКМ-УДА» марок «0,2», «0,5», «1», «2» - антифрикционный композиционный материал на основе фторопласта-4.
Фторопласты «ПКМ-УДА 0,2», «ПКМ-УДА 0,5», «ПКМ-УДА 1», «ПКМ-УДА 2» представляют собой полимерный композиционный материал (ПКМ) на основе фторопласта-4 и недорогих синтетических алмазоподобных добавок УДА (0,2; 0,5; 1 и 2%), отличаются повышенной износостойкостью, хорошими уплотнительными свойствами.
Алмазофторопласты «ПКМ-УДА» разработаны СО РАН (Охлопкова) для использования в условиях повышенных нагрузок в качестве подшипников и опор скольжения. Производители гидроцилиндров применили уплотнительные манжеты, изготовленные из композиционного материала на основе Ф-4 с ультрадисперсными алмазами (УДА), размер частиц которых составляет 4 нм.
| Наименование показателя | Ф-4 | ПКМ-УДА 0,2 | ПКМ-УДА 0,5 | ПКМ-УДА 1 | ПКМ-УДА 2 |
|---|---|---|---|---|---|
| Доля наполнителя, % | — | 0,2 | 0,5 | 1 | 2 |
| Плотность, кг/м3 | 2120–2200 | 2195 | 2212 | 2225 | 2248 |
| Прочность при сжатии, МПа | 11,8 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| Прочность при растяжении, МПа | 14,7–34,5 | 23-25 | 22-23 | 20-21 | 18-19 |
| Относительное удлинение при разрыве, % | 250-500 | 290-300 | 280-290 | 260-270 | 220-250 |
| Твердость по Роквеллу, усл. ед. | 80–85 | 83–85 | 87–88 | 90–92 | 92–94 |
| Интенсивность износа при нагрузке 67 Н, (x10-6), кг/ч | 70–75 | 38–40 | 14–16 | 6–8 | 2–3 |
| Интенсивность износа при нагрузке 300 Н, (x10-6), кг/ч | 150–160 | 60–65 | 20–22 | 10–12 | 3–4 |
| Интенсивность износа при нагрузке 500 Н, (x10-6), кг/ч | 208–220 | 78–84 | 35–39 | 15–18 | 5–6 |
| Интенсивность износа при нагрузке 900 Н, (x10-6), кг/ч | 290–298 | 86–90 | 42–46 | 20–24 | 8–10 |
| Относительная износостойкость | 1 | 3 | 6 | 10 | 30 |
Примечание:
- Твердость по Роквеллу измерялась вдавливанием шарика диаметром 12,7 мм при нагрузке 60 Н.
- Интенсивность износа определялась на машине трения СМЦ-2, схема трения «вал - втулка», v=0,39 м/с, путь трения - 7-10 км.
Из таблицы видно, что, несмотря на некоторое уменьшение разрушающего напряжения при растяжении и деформативности, по критериям износостойкости (в том числе при повышенных нагрузках), твердости, прочности при сжатии оптимальной концентрацией УДА являются 2%. Повышение износостойкости материалов при нагрузке 67-1000 Н в 35-70 раз, очевидно, связано с увеличением твердости в 1,2 раза, прочности при сжатии в 1,4 раза по сравнению с исходным полимером Ф-4.