Определение трибологических характеристик алмазной керамики в паре трения с конструкционными материалами
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-5-24-31
Аннотация
На образцах по схеме кольцо ‒ кольцо определены трибологические характеристики сверхтвердой композиционной керамики алмаз ‒ карбид кремния в парах сухого трения с разнородными сплавами и керамикой. Показано, что наилучшие антифрикционные свойства (µ = 0,05) наблюдаются в паре трения алмазной керамики аналогичного фазового состава. Межплоскостное контактное взаимодействие по границам зерен крупных алмазных частиц в совокупности с образованием твердой углеродной смазки позволяет обеспечить эффективную работоспособность сопрягаемых материалов при отсутствии взаимного массового износа.
Об авторах
М. А. МарковРоссия
Д. т. н.
Санкт-Петербург
Д. А. Дюскина
Россия
Санкт-Петербург
А. Н. Николаев
Россия
к. т. н.
Санкт-Петербург
А. Н. Беляков
Россия
к. т. н.
Санкт-Петербург
А. Г. Чекуряев
Россия
к. т. н.
Санкт-Петербург
А. Д. Быкова
Россия
к. т. н.
Санкт-Петербург
А. Д. Копылова
Россия
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Семенов, А. П. Трибологические свойства тугоплавких оксидов и неметаллических соединений при высоких температурах / А. П. Семенов // Трение и износ. ― 2008. ― Т. 29, №5. ― С. 531‒549.
2. Гаршин, А. П. Керамика для машиностроения / А. П. Гаршин, В. М. Гропянов, Г. П. Зайцев [и др.]. ― М. : Научтехлитиздат, 2003. ― 384 с.
3. Wang, X. Wet friction performance of C/C‒SiC composites prepared by new processing route / X. Wang, C. Yin, Q. Huang [et al.] // Journal of Central South University of Technology. ― 2009. ― Vol. 16, № 4. ― Р. 525‒529.
4. Суржиков, А. П. Изучение процессов консолидации ультрадисперсных порошков стабилизированного диоксида циркония при обжиге в интервале температур 1300‒1600 °С / А. П. Суржиков, С. А. Гынгазов, Т. С. Франгульян // Системы. Методы. Технологии. ― 2013. ― № 2(18). ― С. 106‒109.
5. Елисеев, Ю. С. Неметаллические композиционные материалы в элементах конструкций и производстве авиационных газотурбинных двигателей / Ю. С. Елисеев, В. В. Крымов, С. А. Колесников, Ю. Н. Васильев. ― М. : МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. ― 368 с.
6. Гордеев, С. К. Алмазокарбидокремниевые композиционные материалы АКК «Скелетон» / С. К. Гордеев // Вопросы материаловедения. ― 2024. ― № 1 (117). ― С. 99‒116.
7. Gordeev, S. K. Diamond-silicon carbide composite as a promising material for microelectronics and highpower electronics / S. K. Gordeev, S. B. Korchagina, V. E. Zapevalov [et al.] // Radiophysics and QuantumElectronics. ― 2022. ― Vol. 65, № 5/6. ― P. 434‒441.
8. Гордеев, С. К. Дисперсно-упрочненные композиции «алмаз ‒ карбид кремния» ― новые материалы для машиностроения / С. К. Гордеев, А. Ю. Ежов, Т. Д. Каримбаев [и др.] // Композиты и наноструктуры. ― 2015. — Т. 7, № 2 (26). ― С. 61‒71.
9. Каримбаев, Т. Д. Карбид кремния, дисперсноармированный алмазными частицами ― АКК «Скелетон» ― для элементов высокотемпературных узлов / Т. Д. Каримбаев, М. А. Мезенцев, Б. Мыктыбеков [и др.] // Композиты и наноструктуры. ― 2023. ― Т. 15, № 4. ― С. 273‒283.
10. Shevchenko, V. Ya. Reaction–diffusion pathways for a programmable nanoscale texture of the diamondSiC composite / V. Ya. Shevchenko, A. I. Makogon, M. M. Sychov [et al.] // Langmuir. ― 2022. ― Vol. 38, Iss. 49. ― P. 15220‒15225.
11. Shevchenko, V. Ya. New chemical technologies based on turing reaction–diffusion processes / V. Ya. Shevchenko, S. N. Perevislov, M. V. Kovalchuk, A. S.Oryshchenko // Doklady Chemistry. ― 2021. ― Vol. 496, № 2. ― P. 28‒31.
12. Шевченко, В. Я. Исследование защитных свойств нового керамического материала «Идеал» / В. Я. Шевченко, М. В. Сильников, А. С. Долгин [и др.] // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. ― 2021. ― № 4 (119). ― С. 87‒96.
13. Гаршин, А. П. Влияние некоторых технологических параметров на формирование структуры материалов на основе реакционно-спеченного карбида кремния / А. П. Гаршин, Ю. Н. Вильк // Огнеупоры и техническая керамика. ― 1996. ― № 8. ― С. 2‒8.
14. Гаршин, А. П. Реакционно-спеченные карбидокремниевые материалы конструкционного назначения. Физико-механические и триботехнические свойства / А. П. Гаршин, С. Г. Чулкин. ― СПб. : Изд-во Политехнического ун-та, 2006. ― 83 с.
15. Самойлов, В. М. Получение и исследование карбидкремниевых материалов на основе реакционносвязанного карбида кремния / В. М. Самойлов, И. А. Породзинский // Перспективные материалы. ― 2014. ― № 3. ― С. 67‒71.
16. Параносенков, В. П. Конструкционные материалы на основе самосвязанного карбида кремния / В. П. Параносенков, А. А. Чикина, М. А. Андреев // Огнеупоры и техническая керамика. ― 2006. ― № 7. ― С. 37‒40.
17. Belyakov, A. N. Study of the structural, physical, and mechanical characteristics of reaction-sintered silicon carbide ceramics / A. N. Belyakov, M. A. Markov, I. N. Kravchenko [et al.] // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. ― 2023. ― Vol. 52, Suppl. 1. ― P. S74‒S81. DOI: 10.3103/S1052618823090029.
18. Беляков, А. Н. Cовременные материалы и их применение при конструировании высокотемпературных изделий для специального машиностроения / А. Н. Беляков, М. А. Марков, И. Н. Кравченко [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2023. ― № 5. ― С. 69‒79.
19. Belyakov, A. N. Investigation of the reaction-sintered B4C‒SiC materials produced by hot slip casting / A. N. Belyakov, M. A. Markov, A. N. Chekuryaev [et al.] // Glass Physics and Chemistry. ― 2023. ― Vol. 49, № 3. ― P. 306‒313. DOI: 10.1134/s1087659623600060.
20. Markov, M. A. High-temperature bending tests of reaction-sintered silicon carbide-based ceramic materials / M. A. Markov, S. V. Vikhman, A. N. Belyakov [et al.] // Russ. J. Appl. Chem. ― 2023. ― Vol. 96, № 1. ― P. 16‒20. DOI: 10.1134/s1070427223010032.
21. Беляков, А. Н. Сравнительное исследование методов получения карбидкремниевых керамических материалов / А. Н. Беляков, М. А. Марков, Д. А. Дюскина [и др.] // Новые огнеупоры. ― 2023. ― № 6. ― С. 13‒26.
22. Markov, M. A. Development of novel ceramic construction materials based on silicon carbide for products of complex geometry / M. A. Markov, A. V. Krasikov, A. D. Bykova [et al.] // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. ― 2021. ― Vol. 50, № 2. ― P. 158‒163. DOI: 10.3103/S1052618821020096.
23. Ness, J. N. Microstructural evolution in reactionbonded silicon carbide / J. N. Ness, T. F. Page // Journal of Materials Science. ― 1986. ― Vol. 21, № 4. ― P. 1377‒1397. DOI: 10.1007/bf00553278.
24. Гордеев, С. К. Дисперсно-упрочненные композиции «алмаз ‒ карбид кремния» ― новые материалы для машиностроения / С. К. Гордеев, А. Ю. Ежов, Т. Д. Каримбаев [и др.] // Композиты и наноструктуры. ― 2015. ― Т. 7, № 2 (26). ― С. 61‒71.
25. Беляков, А. Н. Разработка высокоплотных керамических материалов из карбида кремния реакционным спеканием / А. Н. Беляков, М. А. Марков, И. Н. Кравченко [и др.] // Проблемы машиностроения и автоматизации. ― 2023. ― № 4. ― С. 32‒40.
26. Шевченко, В. Я. Микроструктура и свойства композиционных материалов алмаз ‒ карбид кремния / В. Я. Шевченко, С. Н. Перевислов // Новые огнеупоры. ― 2021. ― № 9. ― С. 48‒54.
27. Пат. 157100 Российская Федерация, МПК U1. Сопловой аппарат турбины из керамического материала / Каримбаев Т. Д., Мезенцев М. А., Ежов А. Ю. и др. ; патентообладатель Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России). ― № 2015114516/05 ; заявл. 20.04.2015 ; опубл. 20.11.2015.
Дополнительные файлы
Для цитирования: Марков М.А., Дюскина Д.А., Николаев А.Н., Беляков А.Н., Чекуряев А.Г., Быкова А.Д., Копылова А.Д. Определение трибологических характеристик алмазной керамики в паре трения с конструкционными материалами. Новые огнеупоры. 2025;(5):24-31. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-5-24-31
For citation: Markov M.A., Dyuskina D.A., Nikolaev A.N., Belyakov A.N., Chekuryaev A.G., Bykova A.D., Kopylova A.D. Determining the tribological characteristics of diamond ceramics in friction pairs with structural materials. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2025;(5):24-31. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2025-5-24-31
Обратные ссылки
- Обратные ссылки не определены.












.png)
.png)








