автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение долговечности подшипников сельскохозяйственной техники применением наноматериалов

005007033

Козырева Лариса Викторовна

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОМАТЕРИАЛОВ

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 2 ЯНВ 2012

Москва 2011

005007033

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» (ФГБОУ ВПО МГАУ).

Научный консультант академик РАСХН, доктор

технических наук, профессор Ерохин Михаил Никитьевич

Официальные оппоненты: академик РАСХН, доктор

технических наук, профессор Кряжков Валентин Митрофанович

доктор технических наук, профессор Голубев Иван Григорьевич

доктор технических наук, профессор Баусов Алексей Михайлович

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный аграрный заочный университет» (ФГБОУ ВПО РГАЗУ)

Защита состоится 6 февраля 2012 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.01 при ФГБОУ ВПО МГАУ по адресу: 127550, г. Москва, ул. Лиственничная аллея, д. 16а, корп. 3, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО МГАУ.

Автореферат разослан «,Л/_» ОеКо'ъкд <¿0?^. и размещен на сайте Высшей аттестационной Г/ комиссии (ВАК) http://vak.ed.gov.ru

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор ^47 Д.Г. Левшин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Около 80 % отказов, приводящих к необходимости выполнения ремонта сельскохозяйственной техники, происходит из-за износа сопрягаемых деталей. Подшипники сельскохозяйственных машин выходят из строя при наработке в среднем менее 50 % от технического ресурса, что связано с негативным комплексным воздействием на них специфических условий эксплуатации, характерных для отрасли. Многократные ремонты являются причиной длительного простоя техники, потери продукции в животноводстве и урожайности в растениеводстве.

Повышение долговечности подшипников наиболее рационально осуществлять за счет оптимизации конструкции сопряжений на основе анализа всего перечня эксплуатационных факторов с применением современных технологий и материалов при изготовлении и восстановлении деталей.

В случае эксплуатации подшипников качения при контакте с абразивными и коррозионными средами в условиях, когда частота вращения рабочего органа не превышает 100 мин"1 при нагрузке до 100000 Н, целесообразно осуществить их замену парами трения скольжения с использованием полимерных вкладышей. По данным ГОСНИТИ применение полимеров снижает трудоемкость ремонта машин на 20...30 %, себестоимость работ на 15...20 %, сокращает расход черных и цветных металлов на 40.. .50 %.

Существенными недостатками данных конструкционных материалов являются низкая теплопроводность, невысокие показатели прочности и жесткости при сжатии и сдвиге, отсутствие термической стабильности в области высоких температур, изменение физико-механических характеристик под воздействием климатических факторов.

Область рационального применения полимеров значительно расширяется при их армировании углеродными наноматериалами и металлическими нанопленками, нанесенными на порошковые носители, которые, играя роль наполнителя, оптимизируют износостойкость, прочность и теплостойкость полимерного нанокомпозита (ПНК). Уменьшение элементов наполнителя до наноразмера способствует увеличению их удельной поверхности и созданию прочной связи в зоне межфазного взаимодействия компонентов материала за счет возрастания способности к адсорбции, ионному и атомному обмену, контактным взаимосвязям.

Основным сдерживающим фактором внедрения наноматериалов в производственные процессы ремонтных предприятий АПК является отсутствие экономически целесообразной отработанной технологии их синтеза. Среди известных методов получения углеродных и металлических наноматериалов химическое газофазное осаждение относится к категории наиболее перспективных, так как позволяет создавать нанообъекты практически любого химического состава в широком диапазоне варьирования их морфоструктурных характеристик при относительно низких энергозатратах.

Цель работы. На основе теоретических и экспериментальных исследований обеспечить повышение долговечности подшипников сельскохозяйственной техники путем применения в процессах их восстановления и изготовления наноматериалов.

Объект исследования. Технологические процессы изготовления и восстановления подшипников сельскохозяйственной техники, работающих в условиях воздействия коррозионной и абразивной сред при отсутствии или ограниченном поступлении смазочных материалов.

Предмет исследования. Количественные показатели физико-механических и эксплуатационных свойств наноматериалов, влияющие на долговечность восстанавливаемых и изготавливаемых с их использованием подшипников.

Научная новизна заключается в теоретическом обосновании и разработке комплексного подхода к применению наноматериалов, полученных методом химического газофазного осаждения, в технологических процессах восстановления и изготовления подшипников сельскохозяйственной техники с целью повышения их долговечности.

Практическая ценность работы:

- разработаны технологические процессы изготовления и восстановления подшипников, применение которых позволяет повысить долговечность, сохраняемость, ремонтопригодность сельскохозяйственных машин за счет использования в конструкции подшипников вкладышей из износостойких материалов, увеличения коррозионной стойкости поверхности деталей сопряжений и отсутствия необходимости в применении смазочного материала;

- методом химического газофазного осаждения углеводородов и металлоорганических соединений созданы углеродные и металлические наноматериалы, отвечающие требованиям экологической безопасности (Патент РФ на изобретение № 2425909);

- разработана методика формирования полимерных нанокомпозитов с заданными свойствами;

- созданы полимерные нанокомпозиты, применение которых обеспечивает увеличение ресурса подшипников, работающих в условиях воздействия абразивной и коррозионной сред при отсутствии или ограниченном поступлении смазочных материалов, в 1,8...4,6 раза.

Реализация результатов исследования. Технологические процессы восстановления и изготовления подшипников сельскохозяйственных машин одобрены Научно-техническим советом Министерства сельского хозяйства РФ и рекомендованы для внедрения на предприятиях технического сервиса страны. Результаты исследований приняты к внедрению на ремонтно-техническом предприятии ОАО «Кесовогорское РТП», поселок Кесова Гора Тверской области. Восстановленные и изготовленные по разработанным технологическим процессам подшипники используются на предприятиях АПК Тверской области, в том числе колхозе имени 1-го Мая Торжокского района, ГМУП «Гусевское» Оленинского района. Материалы исследований включены в учебный процесс сельскохозяйственных вузов РФ при . подготовке

специалистов по направлениям «Агроинженерия», «Механизация сельского хозяйства», «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на:

- научно-практических конференциях, в том числе международных, проводимых ФГБОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина в 2008.. .2011 гг.;

- международной научно-практической конференции «Проблемы аграрной науки и образования», г. Тверь, ФГОУ ВПО ТГСХА, 2008 г.;

- международной научно-практической конференции «Нанотехнологии -производству - 2008», г. Фрязино, Национальная ассоциация наноиндустрии ЗАО «Концерн «Наноиндустрия», 2008 г.;

- международной научно-практической конференции «Современные технологии агропромышленного производства», г. Тверь, ФГОУ ВПО ТГСХА, 2009 г.;

- международной научно-практической конференции «Нанотехнологии -производству - 2009», г. Фрязино, Национальная ассоциация наноиндустрии ЗАО «Концерн «Наноиндустрия», 2009 г.;

12-ой международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня», г. Санкт-Петербург, Федеральное агентство по образованию, ФГОУ ВПО СПбГПУ, 2010 г.;

- XXIII Российской конференции по электронной микроскопии,

г. Черноголовка, Научный совет РАН по электронной микроскопии, 2010 г.;

- международной научно-практической конференции «Инновационные технологии как основа развития аграрного образования и АПК региона», г. Тверь, ФГОУ ВПО ТГСХА, 2010 г.;

- международной научно-практической конференции «Нанотехнологии -производству - 2010», г. Фрязино, Национальная ассоциация наноиндустрии ЗАО «Концерн «Наноиндустрия», 2010 г.;

- международной научно-технической конференции «Научные проблемы развития ремонта, обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей», г. Москва, ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемии, 2010 г.;

- международной научно-практической конференции «Инновационные процессы - основа модели стратегического развития АПК в XXI веке», г. Тверь, ФГОУ ВПО ТГСХА, 2011 г.;

- заседании секции «Научно-технической политики» Научно-технического совета Минсельхоза России, 2011 г.;

- заседании Научно-технического совета ФГБОУ ВПО МГАУ, 2011 г.

Публикации. Основные научные результаты, изложенные в диссертации,

опубликованы в 36 работах, в том числе: одна монография, 16 публикаций в изданиях, рекомендованных ВАК, один патент РФ на изобретение, одни методические рекомендации, 4 зарегистрированных отчета о научно-

исследовательских работах, 13 статей по материалам международных научно-практических конференций.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографического списка и приложений; изложена на 310 страницах машинописного текста, включая 85 рисунков, 26 таблиц, библиографию из 256 наименований, в том числе 48 источников на иностранных языках, и 6 приложений.

На защиту выносятся:

- теоретические основы технологического обеспечения долговечности подшипников сельскохозяйственной техники наноматериалами, применяемыми в процессах восстановления и изготовления;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований получения металлических нанопленок на порошковых материалах и углеродных наноматериалов методом химического газофазного осаждения металлоорганических соединений и углеводородов;

- способ получения металлических нанопленок на порошковых материалах методом химического газофазного осаждения металлоорганических соединений, защищенный патентом РФ (№ 2425909);

- результаты исследований морфоструктурных характеристик и химического состава наноматериалов;

- результаты экспериментальных исследований физико-механических свойств разработанных полимерных нанокомпозитов;

- методика выбора оптимального состава полимерного нанокомпозита для восстановления и изготовления подшипников сельскохозяйственной техники в зависимости от условий их эксплуатации;

- способ получения антикоррозионных износостойких покрытий на внутренних поверхностях колец подшипников скольжения методом химического газофазного осаждения металлоорганических соединений;

- технологические процессы восстановления и изготовления подшипников с использованием наноматериалов, в том числе в составе полимерных нанокомпозитов, и рекомендации по применению предлагаемых разработок в ремонтном и машиностроительном производствах с оценкой их технико-экономической эффективности.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Состояние проблемы технологического обеспечения долговечности подшипников сельскохозяйственной техники. Цель и задачи исследований

Проведен анализ условий работы и причин отказов подшипников качения сельскохозяйственных машин, представлены способы повышения их долговечности, исследованы технологические основы применения наноматериалов в процессах восстановления и изготовления деталей машин, приведена сравнительная характеристика методов получения наноматериалов,'

представлены физико-механические принципы создания композитов, наполненных наноматериалами.

Вопросам развития технологий ремонта, восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственных машин и повышения их долговечности посвящены труды ученых К.А. Ачкасова, В.И. Балабанова, А.Н. Батищева,

A.M. Баусова, В.Н. Бугаева, Ф.Х. Бурумкулова, И.Г. Голубева, М.Н. Ерохина, Б .П. Загородских, С.П. Казанцева, В.М. Кряжкова, В.В. Курчаткина,

B.П. Лялякина, В.М. Михлина, С.С. Некрасова, A.B. Поляченко, Е.А. Пучина, А.Э Северного, А.Н. Скороходова, В.В. Стрельцова, Н.Ф. Тельнова, В.И. Черноиванова и ряда других.

При работе подшипников качения в контакте с агрессивными средами органического и органо-минерального происхождения наиболее частыми видами их повреждений являются контактная усталость, износ колец и тел качения, износ и разрушение сепараторов, потеря работоспособности смазочного материала, износ уплотнений, пластическое деформирование и хрупкое разрушение деталей.

Основными видами изнашивания указанных подшипников являются абразивное и коррозионно-механическое. Процессы изнашивания подчиняются общим закономерностям теории трения и износа, разработанным H.A. Буше, Д.Н. Гаркуновым, В.И. Крагельским, А.П. Семеновым, A.A. Старосельским, М.М. Таненбаумом, М.М. Хрущовым, В.И. Шаповаловым и другими учеными.

В настоящее время решение задачи повышения долговечности подшипников сводится к совершенствованию процессов их термической обработки, оптимизации конструктивных форм деталей, снижению шероховатости контактирующих поверхностей и ряду других вариантов, большинство из которых приводит к повышению стоимости сельскохозяйственной техники и не всегда обеспечивает установленный ресурс.

При контакте с абразивными и коррозионными средами в условиях невысоких нагрузок и частоты вращения целесообразно осуществить замену подшипников качения парами трения скольжения, что способствует:

1) повышению ремонтопригодности узла ввиду отсутствия необходимости в применении смазочного материала за счет использования в конструкции подшипника вкладышей из износостойких самосмазывающихся материалов;

2) уменьшению габаритов опоры в радиальном направлении при сохранении грузоподъемности;

3) снижению расхода металла за счет возможности введения системы вкладышей из неметаллических материалов. При этом относительно широкий спектр используемых материалов позволяет выбрать те из них, применение которых обеспечит работоспособность опоры в конкретных условиях эксплуатации.

С учетом требований по ограничению металлоемкости, повышению технологичности и экономической эффективности производства деталей сельскохозяйственной техники все большее распространение получают полимерные материалы. Наиболее эффективным является использование полимеров в составе разнообразных композиций. Наполнитель, как твердая

частица, введенная в более податливую матрицу полимера, является концентратором напряжений при деформации системы. Надежный способ компенсировать этот отрицательный эффект - уменьшение размера частиц. Когда частицы достигают размера наношкалы, изменяются фундаментальные свойства вещества. Из-за нескомпенсированности связей поверхностных атомов наноразмерных частиц их свойства подобны атомным поверхностным свойствам кристаллов, обусловленным особенностями расположения на границе раздела фаз, взаимодействия и движения атомов вблизи их граней: нарушением трансляционной симметрии, меньшим числом соседних атомов, более сильными анизотропией и энгармонизмом колебаний. Результатом этого является возрастающая способность к адсорбции, ионному и атомному обмену, контактным взаимодействиям структурных элементов, что способствует оптимизации свойств полимерного нанокомпозита.

Достижение желаемого технико-экономического эффекта введением в полимер соответствующих наноматериалов осуществляется за счет максимальной сочетаемости фаз композита. При этом важную роль играют исходные эксплуатационные свойства полимера, степень смачиваемости наполнителя в матрице, а также их адгезионная совместимость.

Применение марки материала технически целесообразно, если за счет наполнения изменяется уровень показателей назначения базового полимера Для полиамидов это может быть обеспечено введением следующих нанонаполнителей и модифицирующих добавок: металлических наночастиц, микросфер и кремнийорганических нанокластеров, углеродсодержащих микро-и наноструктур и рядом других.

При изучении методов синтеза необходимых видов наноматериалов, установлено, что большинство из них может бьггь получено химическим газофазным осаждением.

В результате проведенного анализа сформулированы основные задачи исследований:

1. Произвести анализ вариантов рационального применения наноматериалов для решения задач, направленных на повышение долговечности подшипников сельскохозяйственной техники.

2. Исследовать физико-механические принципы создания композитов, наполненных наноматериалами.

3. Обосновать термодинамическую возможность и выявить кинетические механизмы формирования углеродных наноматериалов и металлических нанопленок методом химического газофазного осаждения.

4. Разработать способы и аппаратурное оформление синтеза наноматериалов для восстановления и изготовления деталей и сборочных единиц применительно к условиям работы и номенклатуре малых и специализированных ремонтных предприятий.

5. Разработать методику выбора оптимального состава полимерного нанокомпозита в зависимости от адгезионной совместимости компонентов композиционного материала и эксплуатационных условий.

6. Исследовать физико-механические свойства созданных полимерных нанокомпозитов и определить перспективы их применения для восстановления и изготовления подшипников, работающих в условиях воздействия абразивной и коррозионной сред при отсутствии или ограниченном поступлении смазочных материалов.

7. Разработать технологические процессы восстановления и изготовления подшипников сельскохозяйственной техники с применением наноматериалов и произвести технико-экономическую оценку внедрения результатов исследования в производство.

Глава 2. Теоретические основы получения наноматериалов методом химического газофазного осаждения

Исследована термодинамика процессов получения металлических и углеродных наноматериалов методом химического газофазного осаждения и выявлены условия возникновения наноструктур, на основе построения молекулярно-кинетической модели оценена роль основных параметров технологического процесса в формировании наноматериалов с определенными морфоструктурными характеристиками, а также осуществлено моделирование процессов межфазного взаимодействия на границах раздела «нанопленка -поверхность порошковой частицы», «углеродная нанотрубка - полимер», «наночастица - полимер» с целью установления возможности получения нанокомпозитов с заданными свойствами.

Термодинамическая возможность осуществления основных и сопутствующих реакций химического газофазного осаждения металлоорганических соединений (МОС) и углеводородов исследована с использованием методов коэффициентов, приведенных потенциалов, Темкина-Шварцмана.

На рисунке 1 представлены результаты расчетов величины свободной энергии Гиббса реакций, протекающих при формировании углеродных нанотрубок (УНТ) в процессе каталитического пиролиза этанола, согласно следующим химическим уравнениям:

С2Н5ОН + 202 = со2 + С + зн2, (1)

С2Н5ОН = 2С + НгО + 2Н2, (2)

2С2Н50Н = 4С + 02+5Н2, (3)

С2Н5ОН + 202 = С02 + С + ЗН20, (4)

С2Н5ОН = СО + ЗН2+С. (5)

Л -■> ? -6

-10 -12 -14

-—h—L^

5

4" |

700 800

Рисунок 1 - Изменение свободной энергии Гиббса в функции температуры ведения процесса для основной и сопутствующих реакций каталитического пиролиза этанола

900

1000 1100 Т,К

Основная реакция 1 идет со значительной глубиной превращения. Среди побочных реакций наиболее очевидный вклад в формирование продуктов будут вносить реакции 4 и 5, так как термодинамическая вероятность их осуществления в указанных режимах велика. Образующийся при этом углерод является источником формирования сложных структур типа «нить», «фуллерен», «трубка».

Стабильность морфоструктурных характеристик и химического состава металлических покрытий определяется возможностью контроля над взаимодействием продуктов основой реакции (6) - металлов и монооксида углерода:

Мх(СО)у—>хМ + уСО, (6)

2М + СО —► МО + МС, (7)

М + СО —> МО + С, (8)

М + 2СО -> МС + С02, (9)

где М - переходный металл У...УШ групп Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Опираясь на термодинамические характеристики процессов химического газофазного осаждения гексакарбонила молибдена, пентакарбонила железа, выявлена возможность получения тонких металлических пленок с незначительным содержанием примесных компонентов в виде карбидной и оксидной фаз. Концентрация примесей и особенности морфологической структуры наноматериалов зависят от температурного режима металлизации.

Исследование кинетических механизмов формирования металлических нанопленок в рамках теории гетерогенного кластерообразования проведено в соответствии с рекомендациями Д. Оксли, В.Г. Сыркина, В.А. Волкова.

При реализации процесса термической диссоциации МОС на нагретой поверхности начальной стадией является агломерация атомов металла с формированием кластеров, которые при достижении критической величины принимают форму сферического сегмента в соответствии с рисунком 2.

Кластер (~) Подложка

Рисунок 2 - Схема образования кластера из условного мономера: /?;, Я2, Из-скорости стадий, моль/(м2-с); в - равновесный контактный угол, град; г-радиус кластера

В случаях идеализированного процесса равновесие между условным пресыщенным мономером, адсорбированным на подложке, по закону действия масс выражается равенством двух потоков молекул: конденсирующихся и десорбирующихся (10):

акРр!^кМКТУ = ДСЙ„ / КГ\ (Ю)

где ак - коэффициент конденсации; у? - переводной множитель; р - давление паров условного мономера, Па; М - молекулярная масса условного мономера; Ы] - концентрация адсорбированных молекул, моль/м3; V - частота поверхностных колебаний молекулы адсорбционного мономера, Гц; Дба«; - энергия активации десорбции адсорбированных молекул условного мономера, Дж/моль.

Если степени пресыщения в паре и в адсорбированном слое равны, то выполняется условие (11):

(11)

где ред - равновесное давление пара, Па; Ы1ея - концентрация мономера, находящегося в равновесии с паром при давлении реч, моль/м3.

При этом в определяется равновесием удельных межфазных энергий поверхности раздела (12):

у(подложка - пар) = у(конденсат - подложка) + (12)

+ у(конденсат - пар)соб в.

Кластеры критического размера растут посредством поверхностной диффузии (скорость /?2), а не путем прямого роста из пара (скорость /?3). Частота возникновения кластеров определяется уравнением (13):

где первый член в скобках - число мономеров, которые могут сделать скачок и присоединиться к критическому по размеру кластеру; а - длина скачка, м; второй член в скобках - число скачков поверхностной диффузии; ] - обратная величина числа направлений скачков; V - частота поверхностных колебаний, Гц; ДСщи - свободная энергия активации поверхностной диффузии, Дж/моль.

Поскольку кластерообразование не снижает равновесной поверхностной концентрации кластеров критического размера, скорость образования нанопокрытия (г/с-м2) согласно формуле (14) равна:

где со - частота роста кластеров, м/с; пкр1 - концентрация кластеров критического размера, т/и3.

Рассмотрение механизма формирования адсорбционного слоя между подложкой в виде порошковых частиц и нанопленкой, осуществлено на примере металлизации частиц 8Ю2 парами пентакарбонила железа.

Основываясь на явлении электронного переноса, установлено, что первоначально соприкосновение паров пентакарбонила железа с поверхностью нагретой подложки вызывает колебательное возбуждение молекул Ре(СО)5 при физической адсорбции на ее активных центрах. Затем происходит элиминирование лигандов СО, сопровождающееся хемосорбцией интермедиата [Ре(СО)4]. Это создает благоприятные условия для переноса электрона с подложки и последующего формирования парамагнитного анион-радикального активного центра. Далее следует цепной процесс автокаталитического формирования парамагнитных кластеров на анион-радикальном активном центре за счет подвода новых молекул Ре(СО)5 из карбонильной газовой фазы. Парамагнитный карбонильный кластер [П-Реп(СО)~] по стерическим

т

причинам склонен к распаду, чему дополнительно способствуют искусственно подобранные температурные условия.

В результате термической диссоциации карбонильного кластера образуется кластер металла, а затем вследствие многократного повторения описанного процесса происходит формирование вокруг него металлического железного покрытия с выделением монооксида углерода (15):

а> = [п{1жгкра 5Ш фуехр(- ДО^ / Яг)}

(13)

v = ш'p,

(14)

з - я - (со): > а - п - + тсо.

(15)

Аналогичные процессы происходят при нанесении молибденовых нанопленок в ходе термической диссоциации гексакарбонила молибдена.

Таким образом, металлическое покрытие, получаемое методом химического газофазного осаждения карбонильных соединений железа и молибдена, структурно связано с подложкой, характеризуясь высоким адгезионным сродством к порошковой частице.

Осуществление металлизации порошковых наполнителей в значительной степени направлено на повышение их адгезионной связи с полимерной матрицей. Обеспечение необходимой степени взаимодействия возможно, если вязкость матрицы не слишком высока, а формирование композиции способствует уменьшению энергии системы.

Поверхность границ раздела «твердое тело - газ», «жидкость - газ» и «твердое тело - жидкость» характеризуются свободной энергией в расчете на единицу площади утг, ужг и соответственно. Увеличение площади поверхности пленки жидкости на величину йА приводит к возрастанию энергии на величину (утг-г14 + ужг-<£4) из-за образования новых поверхностей «твердое тело - жидкость» и «жидкость - газ». При этом одновременно уменьшается площадь контакта твердой фазы с газом.

Для самопроизвольного распространения жидкости по поверхности твердой подложки при создании композита необходимо выполнение неравенства (16):

Утж + Ужг'^А < У-п-'^А. (16)

Коэффициент смачиваемости (КС) определяется по формуле (17):

КС = Утг - ( Утж + Ужг). (17)

Для гарантированного смачивания твердой подложки жидкостью необходимо, чтобы расчетный коэффициент принимал положительное значение. При * создании полимерного нанокомпозита целесообразно применение полиамида, имеющего = 0,04 Дж/м2, так как он должен хорошо смачивать порошки, покрытые железной (утг =1,2 Дж/м2) и молибденовой (Угг~ 1Д Дж/м ) пленкой.

Хорошая смачиваемость наполнителя в матрице определяет способность компонентов материала к формированию межфазной связи различной природы (механической, электрической, химической, диффузионной). Граница раздела между структурными элементами ПНК может рассматриваться как плоский слой толщиной порядка нескольких атомов, в котором происходит скачкообразное изменение состава, кристаллической и молекулярной структуры, механических и других свойств, во многом определяющих эксплуатационные характеристики композиционного материала.

Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований

Представлена программа исследований (рисунок 3), дана характеристика приборного обеспечения исследуемых параметров, приведено описание лабораторных установок, предназначенных для получения металлических нанопленок на порошковых материалах методом химического газофазного осаждения карбонильных соединений молибдена и железа и синтеза углеродных наноматериалов.

Осаждение железных нанопленок производилось на частицы кварцевого песка. Исходные реагенты: пентакарбонил железа Ре(СО)5, несущий газ монооксид углерода СО. Эксперимент проводился в температурном интервале от 50 до 350 °С при скорости подачи газовой смеси до 180 л/ч.

Осаждение молибденовых нанопленок производилось на металлические порошки ПГ-УС25. Исходные реагенты: гексакарбонил молибдена Мо(СО)6, несущий газ монооксид углерода СО. Процесс осуществлялся при скорости подачи газовой смеси до 15 л/ч. Смесь исходных реагентов нагревалась до 80 "С. Температура подложки выбиралась экспериментально в диапазоне 150...900 °С.

Реализован вариант способа нанесения молибденового покрытия при термическом разложении гексакарбонила молибдена в среде сероводорода. Процесс осуществлялся в два этапа: нанесение адгезионного подслоя молибдена и его сульфидирование в следующих режимах: температура в рабочей камере 400 °С, скорость подачи паров сероводорода 80 л/ч.

Синтез углеродных наноматериалов осуществлялся в процессе каталитического пиролиза этанола (96 % масс.) на объемном электрохимически приготовленном катализаторе. Режим ведения процесса: диапазон температур 600.. .750 "С, давление парогазовой смеси 20 кПа.

Изучение морфологии, особенностей внутренней структуры и химического состава наноматериалов осуществлялось с применением сканирующего растрового электронного микроскопа САМБСАМ 4-ОУ, металлографического микроскопа ЫЕОРНОТ-ЗО, спектрометра «СПЕКТРОСКАН МАКС».

При создании полимерных нанокомпозитов методом сухого смешивания в аппарате с вращающимся электромагнитным полем в качестве материала матрицы использовался полиамид-66 ОСТ 6-06-023-85, в роли наполнителей выступали: наноалмазный материал марки ИЩ) - производитель ЗАО «Концерн «Наноиндустрия», г. Москва; углеродные нанотрубки (УНТ) в составе углеродного композита; порошки ПГ-УС25, покрытые сульфидированной нанопленкой молибдена; порошки БЮг, покрытые нанопленкой на основе карбонильного железа.

Изготовлена серия ПНК, содержащих в своем составе в качестве наполнителей углеродные наноматериалы (углеродные нанотрубки, либо наноалмазный материал) от 0,2 до 1,4 %(масс.), металлизированные порошки от 10 до 50 % (масс.).

Твердость разработанных ПНК измерялась по методу Бринелля.

Теоретическое обоснование исследования

X

Цель исследования

X

Получение наноматериалов методом химического газофазного осаждения

Исследование параметров синтеза наноматериалов

I"1

Углеродные наноматериалы

Металлические нанопленки

Получение углеродного нанокомпозита на основе углеродных нанотрубок

■ Исследование морфологии наноматериалов на основе углеродных нанотрубок

Получение нанопленок на основе карбонильного железа на порошках БЮг

Получение сульфидированных нанопленок на основе карбонильного молибдена на порошках ПГ-УС25

Исследование внутренней структуры, морфологии и химического состава металлических нанопленок

Выработка рекомендаций по оптимизации режима ведения химического газофазного осаждения углеводородов и карбонильных соединений переходных металлов для создания _наноматериалов _

Создание серии износостойких полимерных нанокомпозитов с применением углеродных и металлических наноматериалов

Исследование физико-механических и эксплуатационных свойств полимерных нанокомпозитов (ПНК)

Стендовые испытания

Исследование износостойкости ПНК Определение коэффициентов трения Определение твердости, ударной вязкости Определение пределов прочности ПНК при испытании на растяжение и сжатие Определение теплопроводности и теплостойкости Определение усадки Определение химической стойкости

Эксплуатационные испытания

Подшипники, работающие в условиях воздействия коррозионной среды при отсутствии или ограниченном поступлении смазочных материалов

Подшипники, эксплуатирующиеся под воздействием абразивной среды

Подшипники, эксплуатирующиеся под воздействием абразивной и коррозионной сред

Разработка технологических процессов восстановления и изготовления подшипников с применением наноматериалов и ПНК

Рисунок 3 - Программа экспериментальных исследований

Ударная вязкость определялась согласно ГОСТ 4647-80 Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарпи.

, Теплостойкость ПНК определялась согласно ГОСТ 21341-75 Пластмассы и эбонит. Метод определения теплостойкости по Мартенсу; теплопроводность -по методу динамического калориметра.

Стабильность свойств в условиях воздействия влаги и агрессивных сред исследовалась на образцах ПНК по ГОСТ 12020-72 Пластмассы. Методы определения стойкости к действию химических сред.

Экспериментальное исследование по определению усадки, коэффициентов трения и износостойкости ПНК проводилось на образцах, созданных на термопрессавтомате Д 3132-250П. Колодки изготавливались из стали 45 ГОСТ 1050-88. Испытания в условиях сухого трения проводились при скорости скольжения 0,786 м/с и нагрузке до 2000 Н.

Нанесение антикоррозионного покрытия на внутренние поверхности колец подшипников осуществлено методом химического газофазного осаждения бисбензолхрома (давление 10 Па, температура деталей 500±3 °С, скорость подачи МОС 1,5 л/час).

С целью повышения качества и снижения себестоимости металлизации создано устройство, схема которого приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Схема устройства для нанесения покрытий на внутренние поверхности колец подшипников скольжения: I - передняя крышка; 2 - канал для подачи паров МОС; 3 - кольцо подшипника скольжения; 4 - графитовое разделительное кольцо; 5-замыкающая крышка; 6 - выпускной канал для продуктов реакции; 7 - клеммы для крепления электрических проводов и арматуры; 8 - шпилька; 9 - керамические втулка; 10- гайка

Для исследования антикоррозионных свойств хромированные стальные пластины погружали в 3-% раствор хлорида натрия. Стойкость покрытия оценивалась по процентному отношению площади пораженной коррозией поверхности к общей площади покрытия.

Эксплуатационные испытания подшипников, изготовленных и восстановленных с использованием наноматериалов, проводились на сельскохозяйственных предприятиях Тверской области: в колхозе имени 1-го Мая Торжокского района и ГМУП «Гусевское» Оленинского района.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований

Практическое подтверждение получили выводы теоретических расчетов термодинамики и кинетики процессов химического газофазного осаждения металлоорганических соединений и углеводородов и представлены результаты изучения морфоструктурных характеристик созданных металлических и углеродных наноматериалов, разработанных полимерных нанокомпозитов с оценкой их физико-механических и эксплуатационных свойств, приведены данные по нанесению антикоррозионных износостойких хромовых покрытий на внутренние поверхности колец подшипников скольжения. Также произведено построение многокритериальной модели формирования и выбора оптимального состава композиционных материалов в зависимости от условий эксплуатации.

Для всех случаев термического разложения и осаждения гексакарбонила молибдена и пентакарбонила железа установлены зависимости скорости роста металлического слоя от температуры ведения процесса и определены режимы синтеза наноструктур в соответствии с рисунком 5.

^ 200 ¿Г ¡50 о ¡00

'■4

J

50 О

2 !

э у \ ! I

1 | i

\ 1

80 ISO ¡80 230 280 330 380 Температура. ~С

Рисунок 5 - Скорость образования покрытий на основе карбонильного железа в функции температуры ведения процесса при разной скорости подачи паров реагентов (л/ч): 1-50,2-130, 3-180

Кривые скорости роста покрытий имеют начальную восходящую ветвь (ее определяют кинетические факторы реакций термораспада), максимум (диффузия к подложке) и крутую нисходящую ветвь (все более увеличивающийся процесс разложения части карбонила в объеме при высоких температурах реакционного газа).

Скорость роста уравнением (18):

(г/с-м) металлических покрытий описывается

ГИ,«Х»г

мл

а+к^ + кр^-'

(18)

где Ко - константа скорости разложения карбонила, г/(с-м2); Ка - константа адсорбции карбонила на подложке, Па"1; Ра1 - парциальное давление карбонила на поверхности раздела, Па; Кг - константа адсорбции СО на подложке, Па"1; Р„ - парциальное давление СО на поверхности раздела, Па; п - экспонента, характеризующая число адсорбционных молекул и другие факторы.

Таким образом, получение нанопленки на основе карбонильного молибдена (железа) в данном технологическом процессе может быть осуществлено только в области среднетемпературного режима при низких скоростях подачи газовой смеси.

Качество полученных нанопленок оценивалось исходя из особенностей их морфологической структуры, варианты которой представлены на рисунке 6.

Рисунок 6 - Морфология поверхности нанопленок на основе молибдена, полученных при температуре нагрева подложки ("С): а -300; 6 - 500; в - 800 (площадь сканирования 5 х 5 мкм)

Наличие трех типов морфологической структуры поверхности покрытия можно объяснить разным соотношением между реакциями термораспада Мо(СО)6, вторичными процессами образования карбидов и оксидов, реакцией Белла-Будуара, а также связано с образованием и удалением летучих примесей.

Исследован вариант способа нанесения молибденового покрытия на порошки ПГ-УС25 при термическом разложении гексакарбонила молибдена в среде сероводорода. Покрытия имеют мелкокристаллическую внутреннюю структуру с вкраплениями сфероидов сульфидного компонента.

Толщина нанопленок металла на порошковой частице не превышает 80 -100 нм. Данный размер является оптимальным с точки зрения стабилизации системы в зоне межфазных границ «подложка - металлическая пленка».

Относительное массовое содержание химических элементов и соединений в полученных нанопленках представлено в таблице 1.

Таблица 1 - Содержание химических элементов в нанопленках, полученных методом химического газофазного осаждения гексакарбонила молибдена в среде сероводорода_

№ Относительное массовое содержание, %

п/п Мо S Fe Si Total

1 74,132 23,868 1,121 0,879 100,000

2 69,318 29,481 0,423 0,699 99,921

3 72,119 25,998 1,083 0,703 99,903

На рисунке 7 представлен внешний вид порошков оксида кремния SiC>2, покрытых нанопленкой на основе карбонильного железа при температуре 180 °С и скорости подачи газовой смеси 50 л/ч в колебательном режиме.

Рисунок 7 - Внешний вид и разрез порошков БЮг, покрытых металлической нанопленкой на основе карбонильного железа

В процессе каталитического пиролиза этанола получен углеродный нанокомпозит, каркасная структура которого составлена многослойными углеродными нанотрубками. Внешний вид материала представлен на рисунке 8.

Рисунок 8 - Внешний вид композиционного материала на основе углеродных нанотрубок: на подложке и при дроблении

Рост углеродных нанотрубок идет по принципу гетерофазной нуклеации. Формирование сложной структуры связано с протеканием ряда побочных реакций, возможность осуществления которых подтверждена термодинамическими расчетами. Продукты указанных процессов «загрязняют» получаемый материал сопутствующими «паразитными» формами углерода (аморфный углерод, фуллерены, наночастицы графита, следы катализатора).

Определение режимов синтеза наноматериалов методом химического газофазного осаждения позволило получить разнообразные наполнители для создания полимерных нанокомпозитов.

На рисунках 9... 10 представлены результаты исследования износостойкости ПНК.

Количество наполнителя, %(масс.) Рисунок 10 - Зависимости износостойкости ПНК от вида и количества наполнителя:

1 - наноалмазный материал;

2 - углеродные нанотрубки

Количество наполнителя, %(масс.) Рисунок 9 - Зависимости износостойкости ПНК от вида и количества наполнителя: 1 - ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена; 2 - 5гОг в нанопленке на основе карбонильного железа

Установлено, что во всех случаях кроме варианта, когда применялся ПНК, наполненных порошками 8Ю2 в нанопленке на основе карбонильного железа, колодка практически не изнашивалась, в отношении материала диска лучшие показатели продемонстрировали композиты, армированные углеродными нанотрубками и порошками ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена с максимальной степенью наполнения.

Лучшие результаты в условиях сухого трения наблюдаются у пар, когда в качестве диска используется ПНК с содержанием углеродных нанотрубок в концентрации 0,6... 1,4 % (масс.) - Ктр = 0,10. Близкими характеристиками (Кщ = 0,11) обладают следующие материалы: композиты, наполненные наноалмазным материалом (0,8... 1,4 % по массе) и порошками ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена (40...50 % по массе). Это объясняется физико-механическими свойствами наполнителей, которые влияют на механизм реализуемых при работе пар трения процессов. Углеродные

материалы и дисульфид молибдена, наполняя поверхностный слой полиамида, в зоне трения реализуют себя в качестве сухого смазочного материала.

Выявленные различия в интенсивности оптимизации твердости и усадки (рисунки 11... 12) объясняются геометрическими особенностями элементов армирующей фазы (степень развитости активной поверхности, форма), а также различием шероховатости поверхности у порошковых частиц, что влияет на процесс кристаллизации композита в объеме пресс-формы.

Количество наполнителя, %(масс.)

Рисунок 11- Зависимости твердости ПНК от вида и количества наполнителя: 1 - ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена; 2 - 8Ю2 в нанопленке на основе карбонильного железа

Количество наполнителя, %(масс.)

Рисунок 12 - Зависимости усадки ПНК от вида и количества наполнителя: 1 - ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена; 2 - 8Ю2 в нанопленке на основе карбонильного железа

В результате исследования установлено, что во всех случаях при наличии наполнителя в полиамиде наблюдается увеличение коэффициента теплопроводности ПНК. Лучшие показатели - до 1,85 Вт/(м-К) имеют композиты, наполненные углеродными нанотрубками и наноалмазным материалом, что объясняется корреляцией свойств матрицы и наполнителя, теплопроводность которого первоначально характеризуется как максимально возможная среди существующих материалов: теплопроводность графита 4840+400...5300±480Вт/(м-К), алмаза 1001...2600 Вт/(м-К).

На рисунке 13 приведены результаты исследования ПНК, наполненных металлизированными порошками, на теплостойкость, подтверждающие оптимизацию свойств композита.

Теплостойкость ПНК, наполненных углеродными наноматериалами, находится в пределах от 373 до 388 К, что улучшило теплостойкость исходного полиамида на 30... 50 %.

5 500

ОПГ-УС25 о сульфидированной

нанопленке молибдена

к 450

в нанопленке на основе железа

400 1 Щ Щ Щ П-:

10 20 30 40 50 Количество наполнителя %(масс.)

Рисунок 13 - Влияние вида и количества наполнителя на теплостойкость ПНК

Исследовано влияние химических сред на величину разрушающего напряжения при сжатии, теплостойкость и ударную вязкость разработанных ПНК. В наибольшей степени физико-механические свойства материалов изменяются при их выдержке в полярных соединениях, что связано с характеристиками полиамида как высокомолекулярного химического соединения. Для ПНК, армированных металлизированными порошковыми материалами в количестве 30...40 %(масс.), в среднем степень изменения свойств характеризуется как хорошая (изменение показателя от 0 до 10 %) и удовлетворительная (изменение показателя от 10 до 15 %). Введение углеродных нанонаполнителей в полиамидную матрицу положительно сказывается на стойкости полимера.

Повышение износостойкости и коррозионной стойкости внутренних поверхностей колец подшипников осуществлено путем нанесения хромовых покрытий с вертикальностолбчатой структурой и микротвердостью не менее 15 ООО МПа. Выбор толщины покрытия определялся исходя из результатов испытаний образцов на коррозионную стойкость (таблица 2).

Таблица 2 - Результаты стендовых испытаний образцов хромовых покрытий на коррозионную стойкость_

Толщина покрытия, мкм 2-5 10-20 >20

Продолжительность испытания, сут. 29-48 77 77 '

Степень коррозии, % ~ 50 0,1 - 1,0 <0,1

Постановка и решение задачи многокритериальной оптимизации при формировании множества эффективных вариантов на основе принципов выбора Парето и Слейтера произведены при использовании в качестве объекта исследования серии из 44 материалов, разработанных на основе полиамида, при армировании которого использовалось семь видов наполнителей: - наноалмазный материал марки ШЖ;

- углеродные нанотрубки;

порошки ПГ-УС25, покрытые сульфидированной канопленкой молибдена;

- порошки 810?, покрытые нанопленкой на основе карбонильного железа;

- порошки ПГ-УС25 неметаллизированные;

- углеродные волокна в комплексным медно-никелевым покрытии, полученном при химическом газофазном осаждении ацетилацетоната меди и циклопентадиенила никеля;

- стеклянные волокна в никелевой пленке, нанесение которой осуществлялось в ходе химического газофазного осаждения циклопентадиенила никеля.

Также в анализе использовались данные по исследованию свойств ненаполненного полиамида-66.

Определение оптимального состава полимерного композита, предназначенного для восстановления и изготовления узлов трения, эксплуатирующихся под воздействием абразивной и коррозионной сред при отсутствии или ограниченном поступлении смазочного материала, осуществлено исходя из значений следующих показателей: износостойкость; твердость, МПа; теплостойкость, К; усадка, %; стоимость материала, руб./70 г.

Пусть заданы множества X, У допустимых элементов хеН, уеО и целевой функционал Проблема постановки задачи многоцелевой оптимизации заключается в определении оптимального выбора элемента х° еХ по многоцелевому показателю / (х) = {/(х\ у)} на основе принципов выбора, представленных в таблице 3.

Таблица 3 - Принципы выбора

Принцип выбора Условие оптимальности х°еХ

Парето ЗхеХ :{/(х\ у)> /{х°) у)Уу еУ}л{3у° еУ: :/С*1/)>/(*°1/)}

Слейтера 3* е X :/(х 1 у) > / 1 у) \/у е У

Нормализация результатов стендовых испытаний материалов проведена с применением соотношения:

г _ (19)

Г норм _ Ц }

и г шах _ г '

1} J ]ть

где /а - значение /-го показателя качества для 1-го варианта состава материала;

- минимальное значение /-го показателя качества для ¡-го варианта состава материала; - максимальное значение /го показателя качества дня ¿-го варианта состава материала.

Из рассмотренных вариантов состава композиционного материала взаимную конкуренцию друг другу составляют следующие: ПНК, наполненные

30...50 %(масс.) порошками ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена, либо порошками БЮг в нанопленке на основе карбонильного железа, а также ПНК, содержащие углеродные нан отрубки 1,0... 1,4 %(масс.).

Глава 5. Разработка технологических процессов восстановления и изготовления подшипников с использованием наноматериалов.

Технико-экономическая эффективность их внедрения в производство

Приведено обоснование конструктивно-технологических параметров восстановления и изготовления подшипников, разработаны технологические процессы восстановления и изготовления подшипников с применением наноматериалов, в том числе в составе полимерных нанокомпозитов, представлены результаты эксплуатационных испытаний, произведен расчет экономического эффекта внедрения технологических процессов в производство.

В качестве объектов восстановления и изготовления выбраны подшипники: поворотных опор скребковых навозоуборочных транспортеров ТСН-160А, подбирающего барабана оборачивателя-сдваивателя лент льна ОСЛ-2, ведущего вала и вала привода транспортера, вала привода и барабанов рабочего органа машин для внесения органических удобрений РОУ-6, сошников сеялки зернотуковой универсальной С3-3,6.

При проектировании технологических процессов выполнены прочностные и тепловые расчеты для подшипниковых узлов поворотных опор транспортеров ТСН-160А, как работающих при более высоких нагрузках в сравнении с остальными перечисленными сборочными единицами. Установлено, что условие прочности с учетом статических и динамических нагрузок, обеспечивающее заданную грузоподъемность вкладышей подшипников, выполняется, составляя при максимальной нагрузке 67500 Н (допустимое значение 74250 Н).

Расчеты теплового режима работы подшипников проводились для пар трения «композит - сталь». Установлено, что максимальное значение температуры вкладыша в зоне его контакта с внутренней поверхностью наружного кольца может достигать 82,4 °С, при допустимом значении температуры применяемых ПНК в диапазоне 100...230 °С. Следовательно, разработанные ПНК пригодны для восстановления и изготовления рассматриваемых подшипников.

Технологический процесс восстановления включает следующие основные операции: моечную, дефектовочную, подготовительную, шлифовальную, контрольную, подготовительную, хромирование наружных колец, контрольную, литьевую, контрольную, термическую, консервационную. Материал для создания вкладыша выбирался с учетом обеспечения физико-механических свойств в заданных эксплуатационных режимах и экономической эффективности при их восстановлении (таблица 4).

Таблица 4 - Перечень и свойства полимерных нанокомпозитов, используемых при восстановлении и изготовлении подшипников, работающих в абразивной и коррозионной средах при отсутствии или ограниченном поступлении

смазочного материала

Место установки подшипника Состав ПНК Свойство ПНК

Оборудование Сборочная Наполнитель Разрушающее напряжение при сжатии, МПа 1 „

единица Матрица Вид Количество, %(масс.) Коэффициент трения без смазочного | материала ТеплостойкостЕ К Усадка, %

ТСН-160А Поворотная опора Композит на основе углеродных нанотрубок 1 102 0,10 388 1,60

ОСЛ-2 Подбирающий барабан ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена 40 .105 0,11 473 0,60

Ведущий вал транспортера ю ч 8Ю2 в нанопленке на основе карбонильного железа 40 107 0,35 463 0,64

РОУ-б Барабан рабочего органа Вал привода рабочего органа Вал привода транспортера к ч о С ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена 40 105 0,11 473 0,60

СЭ-3,6 Сошник ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена 40 105 0,11 473 0,60

В качестве ремонтного фонда использовались наружные и внутренние кольца вышедших из строя подшипников качения.

Технологический процесс изготовления дополнен операциями (токарная, шлифовальная, контрольная), в процессе которых изготавливаются внутренние и наружные кольца с учетом одновременной замены двух серийных подшипников.

Разработаны технологические процессы восстановления и изготовления подшипников с применением наноматериалов посредством их введения в зону трения. В процессе осуществления литьевой операции создается вкладыш из полиамида, производится термическая операция. Последующая подготовительная операция представляет собой процесс, направленный на создание условий для ввода наноматериалов в зону трения.

Благодаря присутствию наноматериалов непосредственно в зоне трения сокращается их общий расход по сравнению с производством полимерных нанокомпозитов, устраняется необходимость в проведении работ, направленных на равномерное распределение наполнителя в объеме матрицы, при этом углеродные наноматериалы и порошки в сульфидированной нанопленке молибдена выполняют функцию сухого смазочного материала.

Эксплуатационные испытания, проведенные в хозяйствах АПК, подтверждают увеличение ресурса подшипников, восстановленных и изготовленных по разработанным технологическим процессам, относительно

I—J серийный подшипник;

L-J подшипник, восстановленный с введением в зону трения наноматериалов;

Я подшипник, изготовленный с введением в зону трения наноматериалов;

подшипник, восстановленный с применением ПНК;

ВИ подшипник, изготовленный с применением ПНК

Рисунок 14 - Результаты эксплуатационных испытаний: /- подшипники поворотных опор транспортера ТСН-160А;

II - подшипники сошников сеялки зернотуковой СЗ-3,6;

III - подшипники подбирающего барабана оборачивателя-сдваивателя лент льна OCJI-2;

IV - подшипники машины для внесения органических удобрений РОУ-6

серийных сборочных единиц (рисунок 14).

Оценка экономической эффективности от внедрения разработок выполнена в соответствии с методиками, рекомендованными Министерством сельского хозяйства РФ. Экономический эффект от использования технологических процессов изготовления и восстановления подшипников сельскохозяйственных машин составляет 1930 тыс. руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Условия эксплуатации подшипников сельскохозяйственной техники отличаются многообразием нагрузочно-скоростных режимов, что в сочетании со специфичностью влияния окружающей среды приводит к преждевременному выходу из строя сборочных единиц по причине абразивного, коррозионно-механического изнашивания, схватывания и заедания. Основными направлениями повышения долговечности подшипников являются: материаловедческое - применение износостойких материалов при восстановлении и изготовлении сборочных единиц, технологическое - создание на подверженных изнашиванию участках условий трения «полимерный композит - металл» вместо «металл - металл», что позволит восстанавливать около 80 % вышедших из строя подшипников качения, конструкционное -применение конструкционных форм, эксплуатация которых в заданных условиях обеспечит стабильность технических параметров.

2. Физико-механические принципы создания полимерных нанокомпозитов, устойчивых к действию абразивной и коррозионной сред, базируются на результатах анализа свойств полимеров и наноматериалов, исследовании характера изменения их в пределах марочного ассортимента, определении степени смачиваемости наполнителя в матрице, их адгезионной совместимости.

3. Определены режимы синтеза многослойных углеродных нанотрубок и металлических нанопленок методом химического газофазного осаждения (температура подложки - Т, °С; состав реагентов газовой смеси и тип катализатора; скорость подачи газовой смеси - д, л/ч; давление в реакторе -р, кПа):

- сульфидированные нанопленки молибдена толщиной 0,05...2,00 мкм: Т = 200...250 °С; состав газовой смеси: гексакарбонил молибдена йшсоу, = 40 л/ч, монооксид углерода дсо = 200 л/ч, сероводород фи = 80 л/ч (патент РФ на изобретение № 2425909 «Способ нанесения молибденового покрытия на металлические порошки»);

- нанопленки железа толщиной до 0,1 мкм: Т= 180...200 "С; состав газовой смеси: пентакарбонил железа в среде монооксида углерода, q = 50 л/ч;

- нанокомпозит на основе многослойных углеродных нанотрубок: Т = 700...750 "С; состав газовой смеси: водный раствор этанола азеотропного состава, катализатор - окисленная стальная пластинка; р- 20 кПа.

4. Установлено, что в низко- и среднетемпературных областях осаждения металлоорганических соединений образуются пленки с мелкозернистой поверхностью в виде плотно упакованных сфероидов, формирующих

горизонтально-слоистую либо вертикально-столбчатую структуру, при высоких температурах покрытие приобретает мелкокристаллическую структуру.

5. Получены сульфидированные нанопленки молибдена толщиной 80 - 100 нм, характеризующиеся мелкокристаллической внутренней структурой с вкраплениями сфероидов сульфидного компонента, относительное массовое содержание которого превышает 26 %.

6. Созданы полимерные нанокомпозиты на основе полиамида-66, содержащие в своем составе:

- от 10 до 50 % по массе металлизированных порошков, обеспечивающих ПНК износостойкость 1,2...4,5, теплостойкость 413..503 К, коэффициент теплопроводности 0,24...0,75 Вт/(м-К), коэффициент трения при работе без смазочного материала 0,11...0,38, усадку при литье под давлением 0,6... 1,4 %;

- от 0,2 до 1,4 % по массе углеродных наноматериалов, имеющие износостойкость 1,2...4,9, теплостойкость 373...388 К, коэффициент теплопроводности 0,24...1,85 Вт/(м-К), коэффициент трения при работе без смазочного материала 0,10...0,15, усадку при литье под давлением 1,6...1,9 %.

7. Определены оптимальные варианты состава полимерных нанокомпозитов для использования их в заданных эксплуатационных режимах:

абразивная среда: полимерные нанокомпозиты, наполненные 30...40 %(масс.) порошками БЮ2 в нанопленке на основе карбонильного железа, обладают показателями твердости от 136 до144 МПа и теплостойкости от 453 до 463 К;

- коррозионная среда: полимерные нанокомпозиты, содержащие углеродные нанотрубки 1,0... 1,2 %(масс.), демонстрируют значения износостойкости от 4,8 до 4,9 и теплостойкости до 388 К;

- сочетание коррозионной и абразивной сред: полимерные нанокомпозиты, наполненные 30...40 %(масс.) порошками ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена - твердость от 128 до 134 МПа, теплостойкость от 453 до 473 К, износостойкость от 3,8 до 4,2.

Данные материалы использованы для создания вкладышей подшипников, восстанавливаемых и изготавливаемых по разработанным технологическим процессам.

8. Создано устройство для нанесения антикоррозионных износостойких покрытий методом химического газофазного осаждения металлоорганических соединений на внутренние поверхности колец подшипников, обеспечивающее получение металлических покрытий микротвердостью до 15000 МПа и снижение себестоимости восстановления и изготовления в 4,7...5,3 раза.

9. В зависимости от места установки, общего технического состояния сельскохозяйственных машин, а также вида используемых наноматериалов ресурс восстановленных и изготовленных по разработанным технологическим процессам подшипников увеличился в 2,2...4,6 раза относительно серийных сборочных единиц. Износ вкладышей при использовании углеродных наноматериалов и металлизированных порошков составил 0,2...0,6 мм и 0,3...1,3 мм соответственно.

10. Разработанные технологические процессы восстановления и изготовления подшипников сельскохозяйственной техники прошли производственную проверку и внедрены на ремонтно-технических предприятиях Тверской области. Результаты работы одобрены Научно-техническим советом Министерства сельского хозяйства и рекомендованы для внедрения на предприятиях технического сервиса РФ (протокол №5 от 16.03.2011 г.). Экономический эффект составляет 1930 тыс. руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах

Монография и методические рекомендации

1. Козырева, JI.B. Ресурсосберегающие нанотехнологии на предприятиях технического сервиса: монография [Текст] / Л.В. Козырева. - Тверь: ТГТУ, 2010. - 188 с. - ISBN 978-5-7995-0531-8.

2. Козырева, Л.В. Восстановление и изготовление подшипников сельскохозяйственных машин с использованием нанокомпозитов: методические рекомендации [Текст] / М.Н. Ерохин, Л.В. Козырева. - М.: Издат. центр ФГОУ ВПО МГАУ, 2011. - 68 с. - ISBN 978-5-86785-272-6.

Публикации и издания, рекомендованные ВАК

3. Козырева, Л.В. Повышение работоспособности масляных насосов при использовании CVD-метода элементоорганических соединений [Текст] / Л.В. Козырева, H.H. Чупятов // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Сер. Агроинженерия. - ISSN 1728-7936. - 2007. - Вып. 2(22). - С. 116-118.

4. Козырева, Л.В. Применение CVD-метода металлоорганических соединений в технологиях изготовления и восстановления деталей подъемно-транспортирующих машин [Текст] / Л.В. Козырева // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Сер. Агроинженерия. - ISSN 1728-7936.-2008. Вып. 1(26). - С. 104-108.

5. Козырева, Л.В. Применение CVD-метода металлоорганических соединений никеля при создании композиционных материалов и покрытий [Текст] / В .В. Козырев, Л.В. Козырева, H.H. Чупятов. // Технология машиностроения. - ISSN 1562-322Х. - 2008. - №2(68). - С. 5-8.

6. Козырева, Л.В. Увеличение ресурса трибосопряжений сельхозтехники применением модифицированных стеклопластиков. [Текст] / М.Н. Ерохин, Л.В. Козырева // Техника и оборудование для села. - ISSN 2072-9642. - 2008. -№3. - С. 18-20.

7. Козырева, Л.В. Полимерные нанокомпозиты: инновационные перспективы применения на ремонтных предприятиях АПК [Текст] / М.Н. Ерохин, Л.В. Козырева // Тракторы и сельхозмашины. - ISSN 0235-8573. -2010,-№9.-С. 8-11.

8. Козырева, Л.В. Получение наноматериалов на предприятиях технического сервиса [Текст] / Л.В. Козырева // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - ISSN 0206-572Х. - 2010. - №9. - С. 27-29.

9. Козырева, Л.В. Критерии выбора матрицы при создании нанокомпозитов на основе термопластов [Текст] / М.Н. Ерохин, Л.В. Козырева // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Сер. Агроинженерия. - ISSN 1728-7936. - 2010. -Вып. 2(41).-С. 107-111.

10 Козырева, Л.В. Поиск оптимального состава полимерных нанокомпозитов для трибосопряжений [Текст] / Л.В. Козырева // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Сер. Агроинженерия. - ISSN 1728-7936. - 2010. -Вып. 2(41).-С. 124-127.

11. Козырева, Л.В. Применение металлизированных материалов на основе технической керамики для ремонтных производств [Текст] / В.В. Козырев, Л.В. Козырева, H.H. Чупятов, И.Б. Рыбаков. // Грузовик. - ISSN 1684-1298. -2010.-№11.-С. 16-19.

12. Козырева, Л.В. Получение сульфидированных нанопленок молибдена методом химического газофазного осаждения [Текст] / Л.В. Козырева. // Тракторы и сельхозмашины. - ISSN 0235-8573. - 2011. - №2. - С. 42-44.

13. Козырева, Л.В. Формирование углеродного нанокомпозита методом химического газофазного осаждения [Текст] / Л.В. Козырева // Труды Всероссийского научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка. - 2011. - Т. 107. - Ч 1 -С. 5-8.

14. Козырева Л.В. Оценка эффективности применения наноматериалов в составе композитов [Текст] // Нанотехника. - ISSN 1816-4498. - 2011. - №1(25). -С. 8-13.

15. Козырева, Л.В. Углеродные наноматериалы в технологиях восстановления деталей сельскохозяйственных машин [Текст] / Л.В. Козырева // Международный научный журнал. - ISSN 1995-4638. - 2011. - №2. - С. 76-81.

16. Козырева, Л.В. Химическое газофазное осаждение металлоорганических соединений в машиностроении и ремонтном производстве [Текст] / Л.В. Козырева, H.H. Чупятов // Техника в сельском хозяйстве. -ISSN 0131-7105. - 2011. - №3. - С. 27-29.

17. Козырева, Л.В. Металлоорганические соединения в ремонтном производстве предприятий АПК [Текст] / Л.В. Козырева // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. Сер. Агроинженерия. - ISSN 1728-7936. - 2011. - Вып. 1(46). - С. 70-72.

18. Козырева, Л.В. Металлические наноматериалы для восстановления деталей [Текст] /Л.В. Козырева // Техника и оборудование для села. -ISSN 2072-9642. - 2011. - №8(170). - С. 41 -43.

Патент на изобретение

19. Способ нанесения молибденового покрытия на металлические порошки [Текст]: пат. 2425909 Рос. Федерация: МПК С23С 16/16 / Козырева Л.В.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия». №2010118674/02; заявл. 11.05.2010.; опубл. 10.08.2011. Бюл. №22.-4 с.

Статьи и материалы конференции, зарегистрированные научные

отчеты

20. Козырева, JI.B. Исследование свойств волокнистых композиционных материалов с полимерной матрицей, модифицированных CVD-методом металлоорганических соединений [Текст] / В.В. Козырев, Л.В. Козырева // Вестник Тверского государственного технического университета. - 2007. -Вып. 12. - С. 119-124.

21. Козырева, Л.В. Перспективы применения наноматериалов на предприятиях агропромышленного комплекса [Текст] / Л.В. Козырева // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практич. конференции «Проблемы аграрной науки и образования». Тверь: ТГСХА, «Агросфера». - 2008. - С. 5 - 7.

22. Разработка инновационных технологий в растениеводстве и технического сервиса: Отчет о НИР / Тверск. гос. сельскохоз. академия (ТГСХА); рук. Ю.Т. Фаринюк. Тверь: ТГСХА, 2008. - 68 с. - №ГР 01201051204.

23. Козырева, Л.В. Получение металлических наноразмерных покрытий на волокнистых материалах [Текст] / Л.В. Козырева // Труды Международной научно-практич. конференции «Нанотехнологии - производству - 2008». Москва: «Концерн «Наноиндустрия». - 2009. - С. 158 - 161.

24. Козырева, Л.В. Перспективы применения нанотехнологий в сельскохозяйственном машиностроении и техническом сервисе [Текст] /

B.В. Козырев, Л.В. Козырева 7/ Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практич. конференции «Современные технологии агропромышленного производства». Тверь: ТГСХА, «Агросфера». - 2009. -

C. 17-19.

25. Разработка инновационных технологий в растениеводстве и технического сервиса: Отчет о НИР / Тверск. гос. сельскохоз. академия (ТГСХА); рук. O.P. Балаян. Тверь: ТГСХА, 2009. - 98 с. - №ГР 01201051204.

26. Козырева, Л.В. Особенности теплового расчета подшипников скольжения с вкладышем из композиционного материала на основе полимеров [Текст] / Л.В. Козырева, М.Ю. Петров, И.Б. Рыбаков // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практич. конференции «Современные технологии агропромышленного производства». Тверь: ТГСХА, «Агросфера». -2009. - С. 40 - 42.

27. Козырева, Л.В. Молекулярно-кинетическая модель формирования нанопокрытий CVD-методом металлоорганических соединений [Текст] / Л.В. Козырева // Вестник Тверского государственного технического университета. - 2009. - Вып. 15. - С. 19-22.

28. Козырева, Л.В. Перспективы применения металлизированных материалов на основе технической керамики для ремонтных производств [Текст] / В.В. Козырев, Л.В. Козырева, Н.Н. Чупятов, И.Б. Рыбаков !1 Материалы 12-ой международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической

оснастки от нано- до макроуровня». - СПб: Изд. Политехнического университета. -2010. - Ч. 2 - С. 170-174.

29. Козырева, J1.B. Химическое газофазное осаждение как метод получения наноструктурных материалов [Текст] / Л.В. Козырева // Материалы 12-ой международной научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано-до макроуровня». - СПб.: Изд. Политехнического университета. - 2010. - 4.2. -С. 174-179.

30. Козырева, Л.В. Зависимость морфоструктурных характеристик нанопленок на основе молибдена от температурного режима CVD-процесса [Текст] / Л.В. Козырева // Вестник Тверского государственного технического университета. - 2010. - Вып.16. - С. 57-60.

31. Козырева, Л.В. Исследование физико-механических свойств полимерных композитов, армированных углеродными наноструктурами [Текст] / И.Б. Рыбаков, Л.В. Козырева, М.Ю. Петров, H.H. Чупятов // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практич. конференции «Инновационные технологии как основа развития аграрного образования и АПК региона». Тверь: ТГСХА, «Агросфера». - 2010. - С. 53-55.

32. Козырева, Л.В. Нанесение нанопокрытий на порошковые материалы в псевдоожиженном слое [Текст] / Л.В. Козырева // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практич. конференции «Инновационные технологии как основа развития аграрного образования и АПК региона». Тверь: ТГСХА, «Агросфера». - 2010. - С. 55- 56.

33. Разработка организационных, конструкторских, технологических и ремонтных мероприятий, обеспечивающих повышение эффективности использования с.х. техники в рыночных условиях: Отчет о НИР / Тверск. гос. сельскохоз. академия (ТГСХА); рук. Е.А. Фирсова. Тверь: ТГСХА, 2010. 84 с. -№ГР 01200704620.

34. Разработать новые инновационные технологии в растениеводстве и техническом сервисе: Отчет о НИР / Тверск. гос. сельскохоз, академия (ТГСХА); рук. O.P. Балаян. Тверь: ТГСХА, 2010. - 98 с. - № ГР 01201051204.

35. Козырева, Л.В. Способ нанесения сульфидированных нанопленок на металлические порошки [Текст] / Л.В. Козырева // Вестник Тверского государственного технического университета. - 2011. - Вып. 19. - С. 63-68.

36. Козырева, Л.В. Применение металлоорганических соединений для упрочнения и восстановления прецизионных деталей топливной аппаратуры и гидравлических систем сельскохозяйственной техники [Текст] / В.В, Козырев, Л.В. Козырева, H.H. Чупятов, М.Ю. Петров // Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции «Инновационные процессы - основа модели стратегического развития АПК в XXI веке». - Тверь: ТГСХА. - 4.2. - 2011. - С. 53-55.

Подписано к печати 19.10.11 Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Усл.-печ. л. 2.0 Тираж 100 экз. Заказ № 655

Отпечатано в издательском центре Московского государственного агроинженерного университета им. В.П. Горячкина 127550, Москва, Тимирязевская, 58

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕНОЙ ТЕХНИКИ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Общие показатели долговечности сельскохозяйственной техники.

1.1.1. Анализ условий работы. Причины отказов.

1.1.2. Характеристика механических и физико-химических процессов, определяющих возникновение износа деталей подшипников.

1.1.3. Способы повышения долговечности подшипников.

1.2. Применение наноматериалов для изготовления и восстановления деталей машин.

1.2.1. Технологические основы применения наноматериалов.

1.2.2. Методы получения наноматериалов и особенности их морфоструктурной организации.

1.2.3. Углеродные нанотрубки. Зависимость физико-механических свойств от способа получения графенового листа.

1.2.4. Металлические нанопленки. Технологии получения. Исходные соединения.

1.2.5. Физико-механические принципы создания композитов, наполненных наноматериалами.

1.3. Выводы, цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ХИМИЧЕСКОГО ГАЗОФАЗНОГО ОСАЖДЕНИЯ.

2.1. Термодинамика процессов получения металлических и углеродных наноматериалов.

2.1.1. Термодинамическая возможность протекания реакций каталитического пиролиза этанола.

2.1.2. Термодинамическая возможность протекания основных и побочных реакций термической диссоциации карбонильных соединений металлов.

2.2. Молекулярно-кинетическая модель формирования наноматериалов.

2.3. Моделирование процессов межфазного взаимодействия на границах раздела «нанопленка - поверхность порошковой частицы - полимер», «углеродная нанотрубка - полимер». Прогнозирование долговечности деталей из полимерных нанокомпозитов.

2.4. Выводы.

ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Программа экспериментальных исследований.

3.2. Методика экспериментальных исследований.

3.2.1. Реализация теоретических предпосылок получения металлических наноматериалов и углеродных нанотрубок.

3.2.2. Определение морфологии, внутренней структуры и химического состава наноматериалов.

3.2.3. Разработка композиционных материалов на основе термопластов, наполненных углеродными наноматериалами и металлизированными порошками.

3.2.4. Определение твердости композиционных материалов.

3.2.5. Определение теплопроводности и теплостойкости композиционных материалов.

3.2.6. Определение пределов прочности композиционных материалов при испытании на растяжение и сжатие.

3.2.7. Определение ударной вязкости композиционных материалов.

3.2.8. Определение влияния агрессивных сред на физико-механические свойства композиционных материалов.

3.2.9. Определение усадки, коэффициентов трения и износостойкости композиционных материалов на образцах и деталях.

3.2.10. Аппаратурное оформление металлизации внутренних поверхностей подшипников скольжения методом химического газофазного осаждения бисбензолхрома.

3.2.11. Определение коррозионной стойкости хромовых покрытий на образцах.

3.2.12. Методика проведения эксплуатационных испытаний восстановленных и изготовленных подшипников на долговечность.

3.2.13. Методика обработки экспериментальных данных.

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Получение металлических нанопленок.

4.1.1. Получение нанопленок при термическом разложении гексакарбонила молибдена с последующим сульфидированием.

4.1.2. Получение нанопленок при термическом разложении пентакарбонила железа.

4.2. Получение углеродных наноматериалов.

4.3. Применение наноматериалов в создании композитов. Оценка физико-механических и эксплуатационных свойств полимерных нанокомпозитов.

4.4. Получение антикоррозионных хромовых покрытий на внутренних поверхностях колец подшипников скольжения.

4.5. Многокритериальная модель формирования и выбора оптимального состава композиционных материалов в зависимости от эксплуатационных условий.

4.5.1. Формулировка задачи.

4.5.2. Определение оптимального варианта состава композиционного материала.

4.6. Выводы.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДШИПНИКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОМАТЕРИАЛОВ. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИХ ВНЕДРЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВО.

5.1. Обоснование конструктивно-технологических параметров восстановления и изготовления подшипников.

5.2. Разработка технологического процесса восстановления подшипников с применением полимерных нанокомпозитов.

5.3. Разработка технологического процесса изготовления подшипников с применением полимерных нанокомпозитов.

5.4. Разработка технологических процессов восстановления и изготовления подшипников с применением углеродных наноматериалов и порошков, покрытых сульфидированной нанопленкой молибдена.

5.5. Результаты эксплуатационных испытаний.

5.6. Расчет экономической эффективности внедрения технологических процессов в производство.

5.6.1. Оценка рынка сбыта продукции.

5.6.2. Оценка издержек производства и расчет себестоимости продукции.

5.6.3. Финансовый план.

5.7. Внедрение результатов работы в производство.

Несмотря на наметившиеся положительные тенденции, связанные с принятием Федерального закона «О развитии сельского хозяйства» от 29.12.2006 г. № 264-ФЗ и Государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынка сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008 - 2012 годы, положение дел с технической оснащенностью предприятий АПК остается сложным [42].

По оценке специалистов, наличие техники на селе вдвое меньше количества необходимого для выполнения сельскохозяйственных работ в оптимальные агротехнические сроки. Эксплуатируемый машинно-тракторный парк (МТП) более чем на 75.85 % выработал свой ресурс. Качество значительной части отечественных сельскохозяйственных машин не соответствует требованиям современного производства. В 2009 г. от общего числа исследованных на машиноиспытательных станциях видов техники 79 % было изготовлено с отступлением от технических условий, 49 % - не соответствовало требованиям безопасности. Темпы списания техники превышают объемы её поступления в 4.6 раз. Происходит увеличение нагрузки на работающие машины и механизмы, эксплуатация идет с нарушением технических нормативов, сроки проведения технического обслуживания и плановых ремонтов не соблюдаются. Это приводит к повышению трудоемкости и затрат на ремонт техники (на восстановление МТП ежегодно расходуется не менее 30 млрд. руб.), увеличивает расход запасных частей (более 40 тыс. наименований поступает из-за рубежа и имеет стоимость в 8. 12 раз выше, чем отечественные аналоги), горючесмазочных и других материалов, снижает работоспособность деталей, сборочных единиц и оборудования в целом [57, 62, 181, 202].

Наиболее частой причиной преждевременного выхода их строя сельскохозяйственных машин является низкая надежность ресурсных сопряжений, к числу которых принадлежат многие узлы трения. В общем объеме отказов транспортеров, в том числе встроенных в различные машины, 30.37 % приходится на подшипники качения. Наработка одного подшипника поворотной опоры транспортера ТСН-160А не превышает 550 часов при общем ресурсе 4300 часов, подшипников транспортеров оборачивателя-сдваивателя лент льна ОСЛ-2 - 400 часов, что ограничивается одним сезоном выполняемой работы по заготовке льна. Многократные ремонты вышедшей из строя техники приводят к ее длительным простоям. Потери сельского хозяйства из-за низкого технического уровня и надежности машин ежегодно составляют не менее 240 млрд. рублей [64, 204].

При острейшем дефиците машин и оборудования в условиях экономического и технологического кризисов, характеризующих современное состояние отечественных сельскохозяйственных предприятий, большое значение приобретают меры, направленные на прекращение спада инженерно-технического сферы производств, повышения надежности сельскохозяйственной техники в целом и ресурсных сопряжений, в частности. Это обуславливает необходимость исследования проблем внедрения в отрасль интенсивных трудосберегающих инновационных технологий.

На основании анализа результатов исследований, проведенных в ФГБОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина», ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук» (ГОСНИТИ) и другими организациями, можно утверждать, что в области технического сервиса МТП объективно определились следующие направления практических и научно-исследовательских работ, направленных на повышение долговечности сельскохозяйственных машин:

- применение наноматериалов (нанотехнологий) при ремонте и техническом обслуживании машин;

- осуществление глубокой модернизации тракторов, комбайнов и другой техники, касающейся практически всех агрегатов и узлов машин [201].

Повышение долговечности подшипников может быть осуществлено посредством совершенствования конструкции узла трения на основе детального анализа условий его эксплуатации с использованием в процессах восстановления и изготовления его деталей износостойких материалов. При эксплуатации подшипников в непосредственном контакте с абразивной и коррозионной средой в условиях отсутствия или ограниченного поступления смазочных материалов представляется возможным осуществить замену подшипников качения парами трения скольжения с применением вкладышей. Необходимо отметить, что в использовании антифрикционных металлических материалов для данных целей достигнут некоторый предел. В этой связи перспективна разработка вкладышей из полимеров, либо композиционных материалов на их основе. По данным ГОСНИТИ, применение полимеров снижает трудоемкость ремонта машин на 20.30 %, себестоимость работ на 15.20 %, сокращает расход черных и цветных металлов на 40.50 % [29].

Полимеры наряду с высокими антифрикционными свойствами обладают необходимой износостойкостью. Однако область их рационального применения ограничена ввиду низкой прочности и жесткости при сжатии и сдвиге, отсутствия термической стабильности в области высоких температур, изменения физико-механических характеристик при старении и под воздействием климатических факторов. Перечисленные свойства можно оптимизировать применением углеродных наноматериалов и металлических нанопленок, нанесенных на порошковые носители, которые могут исполнять роль наполнителя, повышая адгезионную совместимость компонентов полимерного нанокомпозита, либо при соответствующем химическом составе вводиться в зону трения в качестве сухого смазочного материала (углеродные нанотрубки, сульфидированные нанопленки молибдена).

Основным сдерживающим фактором широкого внедрения наноматериалов в производственные процессы является отсутствие отработанной технологии их синтеза в достаточном количестве. Среди известных методов получения наноструктур, химическое газофазное осаждение относится к категории наиболее перспективных, так как позволяет создавать наноматериалы практически любого химического состава в широком диапазоне варьирования их морфоструктурных характеристик. Параметры процесса, влияющие на характеристики конечного продукта, такие как температура, состав газовой фазы и время реакции, могут контролироваться непрерывно с высокой степенью точности [154, 245].

Для широкого эффективного внедрения наноматериалов в технический сервис машин необходимо разработать методику их применения, учитывающую конструкционные особенности агрегатов, условия эксплуатации, степень износа ресурсных сопряжений, специфические свойства материалов.

Цель работы. На основе теоретических и экспериментальных исследований обеспечить повышение долговечности подшипников сельскохозяйственной техники путем применения в процессах их восстановления и изготовления наноматериалов.

Объект исследования. Технологические процессы изготовления и восстановления подшипников сельскохозяйственной техники, работающих в условиях воздействия коррозионной и абразивной сред при отсутствии или ограниченном поступлении смазочных материалов.

Предмет исследования. Количественные показатели физико-механических и эксплуатационных свойств наноматериалов, влияющие на долговечность восстанавливаемых и изготавливаемых с их использованием подшипников.

Научная новизна заключается в теоретическом обосновании и разработке комплексного подхода к применению наноматериалов, полученных методом химического газофазного осаждения, в технологических процессах восстановления и изготовления подшипников сельскохозяйственной техники с целью повышения их долговечности.

Практическая ценность работы: разработаны технологические процессы изготовления и восстановления подшипников, применение которых позволяет повысить долговечность, сохраняемость, ремонтопригодность сельскохозяйственных машин за счет использования в конструкции подшипников вкладышей из износостойких материалов, увеличения коррозионной стойкости поверхности деталей сопряжений и отсутствия необходимости в применении смазочного материала;

- методом химического газофазного осаждения углеводородов и металлоорганических соединений созданы углеродные и металлические наноматериалы, отвечающие требованиям экологической безопасности (Патент РФ на изобретение № 2425909);

- разработана методика формирования полимерных нанокомпозитов с заданными свойствами; созданы полимерные нанокомпозиты, применение которых обеспечивает увеличение ресурса подшипников, работающих в условиях воздействия абразивной и коррозионной сред при отсутствии или ограниченном поступлении смазочных материалов, в 1,8.4,6 раза.

Реализация результатов исследования. Технологические процессы восстановления и изготовления подшипников сельскохозяйственных машин одобрены Научно-техническим советом Министерства сельского хозяйства РФ и рекомендованы для внедрения на предприятиях технического сервиса страны. Результаты исследований приняты к внедрению на ремонтно-техническом предприятии ОАО «Кесовогорское РТП», поселок Кесова Гора Тверской области. Восстановленные и изготовленные по разработанным технологическим процессам подшипники используются на предприятиях АПК Тверской области, в том числе колхозе имени 1-го Мая Торжокского района, ГМУП «Гусевское» Оленинского района. Материалы исследований включены в учебный процесс сельскохозяйственных вузов РФ при подготовке специалистов по направлениям «Агроинженерия», «Механизация сельского хозяйства», «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования».

Работа выполнена на кафедре деталей машин и подъемно-транспортирующих машин ФГБОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина», лаборатории инновационных и нанотехнологий ФГБОУ ВПО «Тверская государственная сельскохозяйственная академия», лаборатории высоких технологий Государственного научного центра РФ Государственного научно-исследовательского института химии и технологии элементоорганических соединений (ГНЦ РФ ГНИИХТЭОС), г. Москва.

На защиту выносятся:

- теоретические основы технологического обеспечения долговечности подшипников сельскохозяйственной техники наноматериалами, применяемыми в процессах восстановления и изготовления;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований получения металлических нанопленок на порошковых материалах и углеродных наноматериалов методом химического газофазного осаждения металлоорганических соединений и углеводородов;

- способ получения металлических нанопленок на порошковых материалах методом химического газофазного осаждения металлоорганических соединений, защищенный патентом РФ (№ 2425909);

- результаты исследований морфоструктурных характеристик и химического состава наноматериалов;

- результаты экспериментальных исследований физико-механических свойств разработанных полимерных нанокомпозитов;

- методика выбора оптимального состава полимерного нанокомпозита для восстановления и изготовления подшипников сельскохозяйственной техники в зависимости от условий их эксплуатации;

- способ получения антикоррозионных износостойких покрытий на внутренних поверхностях колец подшипников скольжения методом химического газофазного осаждения металлоорганических соединений; технологические процессы восстановления и изготовления подшипников с использованием наноматериалов, в том числе в составе полимерных нанокомпозитов, и рекомендации по применению предлагаемых разработок в ремонтном и машиностроительном производствах с оценкой их технико-экономической эффективности.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Условия эксплуатации подшипников сельскохозяйственной техники отличаются многообразием нагрузочно-скоростных режимов, что в сочетании со специфичностью влияния окружающей среды приводит к преждевременному выходу из строя сборочных единиц по причине абразивного, коррозионно-механического изнашивания, схватывания и заедания. Основными направлениями повышения долговечности подшипников являются: материаловедческое - применение износостойких материалов при восстановлении и изготовлении сборочных единиц, технологическое - создание на подверженных изнашиванию участках условий трения «полимерный композит - металл» вместо «металл - металл», что позволит восстанавливать около 80 % вышедших из строя подшипников качения, конструкционное - применение конструкционных форм, эксплуатация которых в заданных условиях обеспечит стабильность технических параметров.

2. Физико-механические принципы создания полимерных нанокомпозитов, устойчивых к действию абразивной и коррозионной сред, базируются на результатах анализа свойств полимеров и наноматериалов, исследовании характера изменения их в пределах марочного ассортимента, определении степени смачиваемости наполнителя в матрице, их адгезионной совместимости.

3. Определены режимы синтеза многослойных углеродных нанотрубок и металлических нанопленок методом химического газофазного осаждения (температура подложки - Т, "С; состав реагентов газовой смеси и тип катализатора; скорость подачи газовой смеси - д, л/ч; давление в реакторе -рь кПа):

- сульфидированные нанопленки молибдена толщиной 0,05.2,00 мкм: Т = 200.250 °С; состав газовой смеси: гексакарбонил молибдена <?мо(со)б = 40 л/ч, монооксид углерода дсо = 200 л/ч, сероводород ди2$ = 80 л/ч патент РФ на изобретение № 2425909 «Способ нанесения молибденового покрытия на металлические порошки»);

- нанопленки железа толщиной до 0,1 мкм: Т= 180.200 °С; состав газовой смеси: пентакарбонил железа в среде монооксида углерода, <7 = 50 л/ ч;

- нанокомпозит на основе многослойных углеродных нанотрубок: Т= 700.750 °С; состав газовой смеси: водный раствор этанола азеотропного состава, катализатор - окисленная стальная пластинка; р = 20 кПа.

4. Установлено, что в низко- и среднетемпературных областях осаждения металлоорганических соединений образуются пленки с мелкозернистой поверхностью в виде плотно упакованных сфероидов, формирующих горизонтально-слоистую либо вертикально-столбчатую структуру, при высоких температурах покрытие приобретает мелкокристаллическую структуру.

5. Получены сульфидированные нанопленки молибдена толщиной 80 - 100 нм, характеризующиеся мелкокристаллической внутренней структурой с вкраплениями сфероидов сульфидного компонента, относительное массовое содержание которого превышает 26 %.

6. Созданы полимерные нанокомпозиты на основе полиамида-66, содержащие в своем составе:

- от 10 до 50 % по массе металлизированных порошков, обеспечивающих ПНК износостойкость 1,2.4,5, теплостойкость 413.503 К, коэффициент теплопроводности 0,24.0,75 Вт/(м-К), коэффициент трения при работе без смазочного материала 0,11.0,38, усадку при литье под давлением 0,6. 1,4 %;

- от 0,2 до 1,4 % по массе углеродных наноматериалов, имеющие износостойкость 1,2.4,8, теплостойкость 373.388 К, коэффициент теплопроводности 0,24. 1,85 Вт/(м-К), коэффициент трения при работе без смазочного материала 0,10. .0,15, усадку при литье под давлением 1,6.1,9%.

7. Определены оптимальные варианты состава полимерных нанокомпозитов для использования их в заданных эксплуатационных режимах:

- абразивная среда: полимерные нанокомпозиты, наполненные 30.40 %(масс.) порошками SiÜ2 в нанопленке на основе карбонильного железа, обладают показателями твердости от 136 до 144 МПа и теплостойкости от 453 до 463 К;

- коррозионная среда: полимерные нанокомпозиты, содержащие углеродные нанотрубки 1,0. 1,2 %(масс.), демонстрируют значения износостойкости от 4,8 до 4,9 и теплостойкости до 388 К; сочетание коррозионной и абразивной сред: полимерные нанокомпозиты, наполненные 30.40 %(масс.) порошками ПГ-УС25 в сульфидированной нанопленке молибдена - твердость от 128 до 134 МПа, теплостойкость от 453 до 473 К, износостойкость от 3,8 до 4,2.

Данные материалы использованы для создания вкладышей подшипников, восстанавливаемых и изготавливаемых по разработанным технологическим процессам.

8. Создано устройство для нанесения антикоррозионных износостойких покрытий методом химического газофазного осаждения металлоорганических соединений на внутренние поверхности колец подшипников, обеспечивающее получение металлических покрытий микротвердостью до 15000 МПа и снижение себестоимости восстановления в 4,7.5,3 раза.

9. В зависимости от места установки, общего технического состояния сельскохозяйственных машин, а также вида используемых наноматериалов ресурс восстановленных и изготовленных по разработанным технологическим процессам подшипников увеличился в 2,2.4,6 раза относительно серийных сборочных единиц. Износ вкладышей при использовании углеродных наноматериалов и металлизированных порошков составил 0,2.0,6 мм и 0,3. 1,3 мм соответственно.

10. Разработанные технологические процессы восстановления и изготовления подшипников сельскохозяйственной техники прошли производственную проверку и внедрены на ремонтно-технических предприятиях Тверской области. Результаты работы одобрены Научно-техническим советом Министерства сельского хозяйства и рекомендованы для внедрения на предприятиях технического сервиса РФ (протокол №5 от 16.03.2011 г.). Экономический эффект составляет 1930 тыс. руб.

1. Авдеев, М.В. Технология ремонта машин и оборудования / М.В. Авдеев, Е.А. Воловик, И.Е. Ульман. М.: Агропромиздат, 1986. - 247 с.

2. Авдейчик, C.B. Трибохимические технологии функциональных композиционных материалов: в 2 ч. / C.B. Авдейчик, В.И. Кравченко, Ф.Г. Ловшенко и др.; под ред. В.А. Струка, Ф.Г. Ловшенко. Гродно: ГГАУ, 2007, 2008. - 320 е., 399 с.

3. Аврамов, П.В. Квантово-химическое и молекулярно-динамическое моделирование структуры и свойств углеродных наноструктур и их производных (книга и мультимедийные приложения на CD) / П.В. Аврамов, С.Г. Овчинников. Новосибирск: Изд-во РАН, 2000.

4. Антышев, Н.М. Аспекты разработки системы критериев качества, надежности и экономической эффективности сельскохозяйственной техники / Н.М. Антышев, В.М., Бейлис, В.Г. Шевцов // Техника в сельском хозяйстве. 2010. № 4. С. 22 - 25.

5. Бабаевский, Л.Г. Термопласты конструкционного назначения / Л.Г. Бабаевский, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин и др.. М.: Химия, 1975. - 240 с.

6. Байдаров, Ю.П. Метод определения прочностных характеристик ультратонких слоев / Ю.П. Байдаров, Г.Н. Савенков, В.А. Тарасенко // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. 1999. Т. 41. № 8. -С.1302 1307.

7. Балабанов, В.И. Нанотехнологии и нанопрепараты для автотракторной техники / В.И. Балабанов // Применение нанотехнологий и наноматериалов в АПК: сб. докл. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. - С.77 - 81.

8. Балабанов, В.И. Нанотехнологии. Наука будущего / В.И. Балабанов. М.: Эксмо, 2009. - 256 с.

9. Балабанов, В.И. Триботехнологин в техническом сервисе машин. /

10. B.И. Балабанов, С.А. Ищенко, В.И. Беклемышев. М.: Изумруд, 2005. -192 с.

11. Ю.Батищев, А.Н. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники / А.Н. Батищев, И.Г. Голубев, В.П. Лялякин. М.: Информагротех, 1995. -296 с.

12. Баусов, A.M. Герметизация подшипниковых узлов сельскохозяйственной техники применением магнитожидкостных уплотнений: научное издание. Иваново, ИГСХА, 2003. - 170 с.

13. Баусов, A.M. Комбинированные магнитожидкостные уплотнения подшипниковых узлов сельскохозяйственной техники: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора техн. наук: 05.20.03. М., 2004. 32 с.

14. И.Бетеня, Г.Ф. Теория и практика восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники: монография / Г.Ф. Бетеня, B.C. Ивашко, Г.И. Анискович и др.. Минск: БГАТУ, 2006. - 468 с.

15. Бокштейн, Б.С. Диффузия атомов и ионов в твердых телах / Б.С. Бокштейн. М.: МИСИС, 2005. - 362 с.

16. Боровский, Г.В. Справочник инструменталиста / Г.В. Боровский,

17. C.Н. Григорьев, А.Р. Маслов; под общ. ред. А.Р. Маслова. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 2007. - 464 с.

18. Брык М.Т. Деструкция наполненных полимеров / М.Т. Брык. М.: Химия, 1989. - 192 с.

19. Бузник, В.М. Металлополимерные нанокомпозиты (получение, свойства, применение) / В.М. Бузник, В.М. Фомин, А.П. Алхимов и др.. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. 260 с.

20. Булер, П. Нанотермодинамика / П. Булер. СПб.: Янус, 2004. - 171 с.

21. Буше, H.A. Совместимость трущихся поверхностей: научное издание / H.A. Буше, И.М. Копытько. М.: Наука, 1981. - 127 с.

22. Васильева, Е.С. Синтез магнитоупорядоченного нанокомпозиционного материала на основе полиамида / Е.С. Васильева, A.JI. Диденко, Е.А. Кайдаш // Вопросы материаловедения. СПб: ЦНИИКМ «Прометей». 2006. № 4(48). С. 28 - 34.

23. Войнов, Б.А. Износостойкие сплавы и покрытия / Б.А. Войнов. М.: Машиностроение, 1980. - 120 с.

24. Волков, Б.Н. Основы ресурсосбережения в машиностроении / Б.Н. Волков, Г.А. Яновский. Л.: Политехника, 1991. - 183 с.

25. Воловик, Е.К. Справочник по восстановлению деталей / Е.К. Воловик. -М.: Колос, 1981.-346 с.

26. Волосов, B.C. Активный контроль размеров / B.C. Волосов, М.Л. Шлейфер, В.Я. Рюмкин. М.: Машиностроение, 1984. - 224 с.

27. Воронин, А.И. Динамика молекулярных реакций / А.И. Воронин, В.И. Ошеров. М.: Наука, 1990. - 420 с.

28. Восстановление деталей машин: справочник / Ф.И. Пантелеенко, В.П. Лялякин, В.П. Иванов, В.М. Константинов; под ред. В.П. Иванова. -М.: Машиностроение, 2003. 672 с.

29. Гаджиев, A.A. Технологическое обеспечение долговечности подшипниковых узлов машин применением полимерных материалов: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора техн. наук: 05.20.03. М., 2005. 34 с.

30. Гайдар, С.М. Защита сельскохозяйственной техники от коррозии и износа с применением нанотехнологий: автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора техн. наук: 05.20.03. М., 2011. 33 с.

31. Гвоздев, A.A. Технология повышения долговечности узлов трения при ремонте сельскохозяйственной техники с использованием модифицированных полимерных композиций: дис. докт. техн. наук: 05.20.03. М., 2010. -377 с.

32. Глазко, В.И. Нанотехнологии и наноматериалы в сельском хозяйстве / В.И. Глазко, C.JI. Белопухов; под общ. ред. В.М. Баутина. М.: Изд-во РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, 2008. - 228 с.

33. Глазов, В.М. Химическая термодинамика и фазовые равновесия / В.М. Глазов, Л.М. Павлова. М.: Металлургия, 1988. - 558 с.

34. Головин, О.И. Введение в нанотехнологию / О.И. Головин. М.: Изд-во «Машиностроение-1», 2003. - 112 с.

35. Голубев, И.Г. Приборы, технологии и оборудование для технического сервиса в АПК / И.Г. Голубев, В.П. Лялякин, В.Н. Лосев, А.Н. Зазуля. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. 160 с.

36. Гольдаде, В.А. Ингибиторы изнашивания металлополимерных систем / В.А. Гольдаде, В.А. Струк, С.С. Песецкий. М.: Химия, 1993. - 240 с.

37. Гольдберг, И.Е. Пути оптимизации литьевой оснастки: Ее величество литьевая форма / И.Е. Гольдберг. СПб.: Научные основы и технологии, 2009. - 288 с.

38. Гончаров, О.Ю. Текстуры покрытий молибдена, тантала и борида гафния, полученных химическим газофазным осаждением /О.Ю. Гончаров, И.А. Ильин, Д.Б. Титоров и др. // Перспективные материалы. 2008. № 4. -С. 69-73.

39. ГОСТ Р 27.002-2009. Надежность в технике. Термины и определения. Введ. 2011-01-01. М.: Стандартинформ, 2010. 33 с.

40. ГОСТ 23.224-86. Обеспечение износостойкости изделий. Методы оценки износостойкости восстановленных деталей. Введ. 1987-01-01. М.: Стандартинформ, 2005. 20 с.

41. ГОСТ 21341-75. Пластмассы и эбонит. Метод определения теплостойкости по Мартенсу. Введ. 1978-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1981.- Юс.

42. ГОСТ 12020-72. Пластмассы. Методы определения стойкости к действию химических сред. Введ.1973-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1997. 22 с.

43. ГОСТ 4647-80. Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Шарпи. Введ. 1981-06-01. М.: Изд-во стандартов, 1998. 28 с.

44. Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы: утв. Постановлением Пр-ва Рос. Федерации 14.07.07. // Российская газета, 27.04. 2011. № 90.

45. Грибов, Б.Г. Осаждение пленок и покрытий разложением металлоорганических соединений / Б.Г. Грибов, Г.А. Домрачев, Б.В. Жук и др.. М.: Наука, 1981.-322 с.

46. Грэлльман, В. Испытания пластмасс/ В. Грэлльман, С. Сэйдлер; пер. с анг. под. ред. А.Я. Малкина. Изд. 1-е. СПб.: Профессия, 2010. - 720 с.

47. Гузей, J1.C. Энергетика и кинетика химических реакций / JI.C. Гузей,

48. B.В. Сорокин. М.: МГУ, 1992. - 16 с.

49. Гузь, А.Н. Наноматериалы. О механике наноматериалов / А.Н. Гузь, Я.Я. Рущицкий // Прикладная механика. 2003. № 11. С. 54 - 74.

50. Гуль, В.Е. Основы переработки пластмасс: науч. изд. / В.Е. Гуль, М.С. Акутин. М.: Химия, 1985. - 400 с.

51. Гусев, А.И. Нанокристаллические материалы./ А.И. Гусев, A.A. Ремпель. -М.: Физматлит, 2001. 222 с.

52. Дедков, Г.В. Нанотрибология: экспериментальные факты и теоретические модели / Г.В. Дедков // Успехи физических наук. 2000. Т. 170. № 6.1. C. 585 618.

53. Денисов, Е.Т. Химическая кинетика / Е.Т. Денисов. М.: Химия, 2000. -565 с.

54. Долговечность трущихся деталей машин: сб. статей / Под ред. Д.Н. Гаркунова. Вып. 2. М.: Машиностроение, 1987. - 304 с.

55. Драгайцев, В.И. Методика экономической оценки технологий и машин в сельском хозяйстве / В.И. Драгайцев, Н.М. Морозов. М.: Россельхозакадемия ГНУ ВНИИЭСХ, 2010.- 146 с.

56. Дубов, Ю.А. Многокритериальные модели формирования и выбора вариантов систем / Ю.А. Дубов, С.И. Травкин, В.Н. Якимец. М.: Наука, 1986. - 296 с.

57. Дунаев, П.Ф. Расчет допусков размеров / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. Изд. 4-е. М.: Машиностроение, 2006. - 400 с.

58. Дьячков, П.Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения / П.Н. Дьячков. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 293 с.

59. Евдокимов, Ю.М. Особенности адгезии в микро-и наносистемах / Ю.М. Евдокимов // Нанотехнологии и наноматериалы в лесном комплексе: монография. М.: ФГБОУ ВПО МГУЛ, 2011. - С.84 - 100.

60. Ежевский, A.A. Тенденции машинно-технологической модернизации сельского хозяйства /A.A. Ежевский, В.И. Черноиванов, В.Ф. Федоренко. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. - 288 с.

61. Елецкий, A.B. Углеродные нанотрубки / A.B. Елецкий // Успехи физических наук. 1997. Т 167. № 9. С. 945 - 972.

62. Елизаветин, М.А. Технологические способы повышения долговечности машин / М. А. Елизаветин, Э. А. Сатель. М.: Машиностроение, 1989. -399 с.

63. Ерохин, М.Н. Диффузионные покрытия в ремонтном производстве / М.Н. Ерохин, С.П. Казанцев. М.: МГАУ им. В.П. Горячкина, 2006. -140 с.

64. Ерохин, М.Н. Восстановление и изготовление подшипников сельскохозяйственных машин с использованием нанокомп'озитов: методические рекомендации / М.Н. Ерохин, Л.В. Козырева. М.: Издат. центр ФГОУ ВПО МГАУ, 2011. - 68 с.

65. Ерохин, М.Н. Машинно-технологические станции резерв технического и экономического развития АПК: монография / М.Н. Ерохин, Л.И. Кушнарев, Е.А. Пучин. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина, 2008. - 272 с.

66. Ерохин, М.Н. Надежность карданных передач трансмиссий сельскохозяйственной техники в эксплуатации / М.Н. Ерохин,

67. A.Г. Пастухов. Белгород: Изд-во БелГСХА, 2008. - 160 с.

68. Ерохин, М.Н. Полимерные нанокомпозиты: инновационные перспективы применения на ремонтных предприятиях АПК / М.Н. Ерохин, JI.B. Козырева // Тракторы и сельхозмашины. 2010. № 9. С.8 -11.

69. Ерохин, М.Н. Принципы повышения надежности и эффективности эксплуатации сельскохозяйственной техники (на примере картофелеуборочных комбайнов): дис. докт. техн. наук: 05.20.03. М., 1994.-76 с.

70. Ершов, Д.В. Наполнители для эластомерных композиций / Д.В. Ершов,

71. B.М. Гончаров // Нанотехника. 2007, № 1(9). С. 15 - 20.

72. Зенгуил, Э. Физика поверхности / Э. Зенгуил. М. Мир, 1990. - 536 с.

73. Зимин, Н.Е. Технико-экономический анализ деятельности предприятий АПК / Н.Е. Зимин. М.: Колос, 2001. - 342 с.

74. Иванова, B.C. Синергетика и фракталы в материаловедении / B.C. Иванова, A.C. Баланкин, И.Ж. Бунин и др.. М.: Наука, 1994. -384 с.

75. Игнатьев, P.A. Защита техники от коррозии, старения и биоповреждений: справочник / P.A. Игнатьев, A.A. Михайлова. М.: Россельхозиздат, 1987. - 348 с.

76. Износ деталей сельскохозяйственных машин / М.М. Севернев, Г.П. Каплун, В.А. Короткевич и др.; под ред. М.М. Севернева. Л.: Колос, 1972.-288 с.

77. Иосилевич, Г.Б. Концентрация напряжений и деформаций в деталях машин / Г.Б. Иосилевич. М.: Машиностроение, 1981. - 224 с.

78. Какувицкий, В.А. Ресурсосберегающие технологии восстановления деталей автомобилей / В.А. Какувицкий. М.: Транспорт, 1993. - 30 с.

79. Кирпнак, М.Г. Основы литейного производства и обеспечение технологичности отливок / М.Г. Кирпнак, В.Д. Ровнова, Г.С. Тирбин. -М.: Изд-во МАИ, 1992. 264 с.

80. Киселев, В.Ф. Основы физики поверхности твердого тела / В.Ф. Киселев, С.Н. Козлов, A.B. Затеев. М.: МГУ, 1999. - 287 с.

81. Кодолов, В.И. Активность наноструктур и проявление ее в нанореакторах полимерных матриц и в активных средах / В.И. Ко долов, Н.В. Хохряков, В.В. Тринеева, И.И. Благодатских // Химическая физика и мезоскопия. 2008. Т. 10. № 4. С. 448 - 460.

82. Козырев, В.В. Металлоорганические соединения в машиностроении и ремонтном производстве: монография / В.В. Козырев. Тверь: Изд-во Студия-С, 2003. - 160 с.

83. Козырев, В.В. Технологические основы восстановления деталей машин методом газофазной металлизации металлоорганических соединений: дис. докт. техн. наук: 05.20.03. М., 2001. 316 с.

84. Козырева, J1.B. Ресурсосберегающие нанотехнологии на предприятиях технического сервиса: монография / Л.В. Козырева. Тверь: ТГТУ, 2010. -188 с.

85. Колобов, Ю.Р. Зернографическая диффузия и свойства наноструктурных материалов / Ю.Р. Колобов, Р.З. Валиев, Г.П. Грабовицкая и др.. -Новосибирск: Наука, 2001. 232 с.

86. Комбалов, B.C. Оценка триботехнических свойств контактирующих поверхностей: научное издание /B.C. Комбалов. М.: Наука , 1983. -136 с.

87. Композиционные материалы: справочник / В.В. Васильев, В.Д. Протасов, В.В. Болотин и др.. М.: Металлургия, 1991. - 688 с.

88. Конкин, Ю.А. Экономика ремонта сельскохозяйственной техники / Ю.А. Конкин. Изд.4-е, перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1990. - 366 с.

89. Конструкционные материалы: справочник / Б.Н. Арзамасов, В.А. Брострем, H.A. Буше и др.; под общ. ред. Б.Н. Арзамасова. М.: Машиностроение, 1990. - 688 с.

90. Концепция развития аграрной науки и научного обеспечения агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2025 года: утв. приказом Минсельхоза Рос. Федерации 25.06.07. / Матер, сайта www.garant.ru.

91. Кормилицын, О.П. Механика материалов и структур нано- и микротехники / О.П. Кормилицын, Ю.А. Шукейло. М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 224 с.

92. Корнилов, Д.А. Исследование свойств фуллеренов и нанотрубок методом молекулярной динамики: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук: 01.04.07. СПб., 2003. 17 с.

93. Костецкий, Б.И. Износостойкость металлов / Б.И. Костецкий. М.: Машиностроение, 1980. - 52 с.

94. Костиков, В.И. Сверхвысокотемпературные композиционные материалы / В.И. Костиков, А.Н. Варенков. М.: Интермет инжиниринг, 2003. - 560 с.

95. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В. Крагельский, М.Н. Добычин, B.C. Комбалов. М.: Машиностроение, 1977.- 526 с.

96. Крагельский, И. В. Узлы трения машин: справочник / И.В. Крагельский, Н.М. Михин. М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.

97. Краткий справочник металлиста / П.Н. Орлов, В.П. Законников, К.И. Билибин и др.; под общ. ред. А.Е. Древаля, Е.А. Скороходова. Изд. 4-е. М.: Машиностроение, 2005. - 960 с.

98. Крестинин, A.B. Однослойные углеродные нанотрубки: механизм образования и перспективы технологии производства на основеэлектродугового процесса / A.B. Крестинин // Российский химический журнал. 2004. Т. 48. № 5. С.21 - 27.

99. Кривцов, A.M. О механических характеристиках наноразмерных объектов / A.M. Кривцов, Н.Ф. Морозов // Физика твердого тела. 2002. Т. 44. Вып. 12.-С. 2158 -2163.

100. Кричевский, М.Е. Применение полимерных материалов при ремонте сельскохозяйственной техники: монография / М.Е. Кричевский. М.: Росагропромиздат, 1988. - 140 с.

101. Крутиков, В.А. Композиционный материал с наноармированием / В.А. Крутиков, A.A. Дидик, Г И. Яковлев и др. // Альтернативная энергетика и экология, 2005. № 4. С. 36 - 41.

102. Кряжков, В.М. Анализ конструктивно-технологических характеристик тракторных деталей сопряжений типа «корпус подшипник качения» /

103. B.М. Кряжков, В.Я. Сковородин, В.П. Домарацкий // Записки Ленинградского сельскохозяйственного института. Л., 1974. Т. 233.1. C. 120-125.

104. Кряжков, В.М. Выбор рациональных способов восстановления и упрочнения деталей основных сопряжений тракторов / В.М. Кряжков // Научные труды Ленинградского сельскохозяйственного института. Л., Пушкин, 1979. Т. 384. С. 3 - 9.

105. Кряжков, В.М. Надежность и качество сельскохозяйственной техники: монография / В. М. Кряжков. М.: Агропромиздат, 1989. - 334 с.

106. Кряжков В.М. Перспективные способы и оборудование для восстановления и упрочнения деталей машин / В.М. Кряжков, Н.М. Ожегов. Л.:ЛДНТП,1984. - 24 с.

107. Кугультинов, С.Д. Технология обработки конструкционных материалов / С.Д. Кугультинов, А.К. Ковальчук, И.И. Портнов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 664 с.

108. Кудрявцев, Г.И. Армирующие химические волокна для композиционных материалов / Г.И. Кудрявцев, В.Я. Варшавский,

109. A.M. Щетинин и др.; под ред. Г.И. Кудрявцева. М.: Химия, 1992. -330 с.

110. Куликов, И.С. Термодинамика оксидов / И.С. Куликов. М.: Металлургия, 1986. - 344 с.

111. Куранов, В.Г. Трибологические эффекты и отказы / В.Г. Куранов // Приложение к журналу «Сборка в машиностроении, приборостроение» «Трение и смазка в машинах и механизмах». 2005. № 1(7). С. 19-23.

112. Курчаткин, В.В. Восстановление посадок подшипников качения сельскохозяйственной техники полимерными материалами: дисс. докт. техн. наук: 05.20.03. М., 1989. 333 с.

113. Курчаткин, В.В. Надежность и ремонт машин: учебник для вузов /

114. B.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов и др.; под ред. В.В. Курчаткина. М.: Колос, 2000. - 776 с.

115. Лазарев, Г.Е. Износостойкость материалов при трении и коррозионно-активных средах / Г.Е. Лазарев // Химическое и нефтяное машиностроение. 1974. № 7. С. 38 - 39.

116. Лишневский, В.А. Исследования в области химической кинетики и химической физики / В.А. Лишневский. Минск: Белорус, гос. ун-т, 1998. -36 с.

117. Ловшенко, Ф.Г. Новые ресурсосберегающие технологии и композиционные материалы / Ф.Г. Ловшенко, Ф.И. Пантелеенко,

118. A.B. Рогачев и др.. М.: Энергоатомиздат, 2004. - 519 с.

119. Ломоносов, Ю.Н. Прогнозирование технического ресурса изделий по результатам стендовых износных испытаний / Ю.Н. Ломоносов // Сб. науч. тр. ЧИМЭСХ. 1977. Вып. 133. С. 21 - 28.

120. Лотов, В.А. Многокритериальные задачи принятия решений /

121. B.А. Лотов, И.И. Поспелов. М: МАКС Пресс, 2008. - 197 с.

122. Лукашин, A.B. Современное состояние и перспективы развития нанотехнологий (7 Между нар. конференция по наукам наноразмерногосостояния и нанотехнологиям NANO-7) / A.B. Лукашин // Химическая технология. 2002. № 12. С.43 - 45.

123. Лускинович, П.Н. Нанотехнологии XXI века: аналитический обзор / П.Н. Лускинович, П.В. Иванов, И.В. Волкова. М: ВНТИЦ, 2001. - 20 с.

124. Макаркин, Н.П. Экономика надежности техники: монография / Н.П. Макаркин. М.: Экономика, 2001. - 434 с.

125. Макаров, В.Г. Промышленные термопласты: справочник / В.Г. Макаров, В.Б. Коптенармусов. М.: AHO «Издательство Химия», 2003. - 204 с.

126. Мансури, Г. А. Принципы нанотехнологии. Исследование конденсированных веществ малых систем на молекулярном уровне / Г.А. Мансури. М.: Научный мир, 2008. - 320 с.

127. Мендельсон, B.C. Технология изготовления штампов и пресс-форм / B.C. Мендельсон, Л.И. Рудман. М.: Машиностроение, 1982. - 208 с.

128. Металлические порошки и порошковые материалы: справочник // Б.Н. Бабич, Е.В. Вершинина, В.А. Глебов и др.; под ред. Ю.В. Левинского. М.: ЭКОМЕТ, 2005. - 520 с.

129. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники в 2 ч.: утв. МСХиП Рос. Федерации 23.07.97. / под общ. редакцией A.B. Шпилько. М.: Родник, ГП УСХ Минсельхозпрода РФ, 1998.-294 е., 171 с.

130. Методы испытания и оценки служебных свойств материалов для подшипников скольжения: сб. статей / Под ред. М.М. Хрущова. М.: Наука, 1972,- 187 с.

131. Методы испытаний на трение и износ: справочное издание / Л.И. Куксенова, В.Г. Лаптева, А.Г. Колмаков, Л.М. Рыбакова. М.: «Интермет Инжиниринг», 2001. - 152 с.

132. Михайлин, Ю.А. Специальные полимерные композиционные материалы / Ю.А. Михайлин. М.: Изд-во «Научные основы и технологии», 2009. - 700 с.

133. Молодык, Н.В. Восстановление деталей машин: справочник / Н.В. Молодык, A.C. Зенкин. М.: Машиностроение, 1989. - 480 с.

134. Молчанов, В.Ф. Восстановление и упрочнение деталей автомобилей хромированием / В.Ф. Молчанов. М.: Транспорт, 1981. - 175 с.

135. Моррисон, С. Химическая физика поверхности твердого тела. / С. Моррисон. М.: Мир, 1980. - 488 с.

136. Мышкин, Н.К. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии / Н.К. Мышкин, М.И. Петроковец. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 368 с.

137. Мэттьюз, Ф. Композиционные материалы. Механика и технология / Ф. Мэттьюз, Р. Ролингс. М.: Техносфера, 2004. - 408 с.

138. Назаров, Г.И. Теплостойкие пластмассы / Г.И. Назаров, В.В. Сушкин. М.: Машиностроение, 1980. - 208 с.

139. Нанотехнологии и наноматериалы в агропромышленном комплексе: науч. издание / В.Ф. Федоренко, М.Н. Ерохин, В.И. Балабанов, И.Г. Голубев и др.. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2011. - 312 с.

140. Нарисава, И. Прочность полимерных материалов / И. Нарисава. М.: Химия, 1987.-400 с.

141. Нефедов, С. А. Расчет и подбор оборудования для объектов материально-технической базы АПК / С.А. Нефедов. В.И. Осипов. М.: МГАУ, 2000. - 69 с.

142. Новые материалы / Под науч. ред. Ю.С. Карабасова. М.: МИСИС, 2002. - 735 с.

143. Носкова, Н.И. Субмикрокристаллические и нано-кристаллические металлы и сплавы / Н.И. Носкова, P.P. Мулюков. Екатеринбург: Уральское отделение РАН, 2003. - 279 с.

144. Общемашиностроительные нормативы времени на гальванические покрытия и механическую обработку поверхностей до и после покрытия. М.: Экономика, 1988. - 123 с.

145. Огибалов, П.М. Конструкционные полимеры. Методы экспериментального исследования: в 2 ч. / П.М. Огибалов, Н.И. Малинин,

146. B.А. Ломакин; под общ. ред. П.М. Огибалова. М.: МГУ, 1972. - 322 е., 306 с.

147. Осипьян, Ю.А. Фуллерены новые вещества для современной техники / Ю.А. Осипьян, В.В. Кведер // Материаловедение. 1997. № 1.1. C. 2-6.

148. Основные направления развития композиционных термопластичных материалов: произв. изд. / И.Л. Айзинсон, Б.Е. Восторгов, М.Л. Кацевман и др. М.: Химия, 1988. - 48 с.

149. Оссвальд, Т. Литье пластмасс под давлением / Т.Оссвальд, Л.-Ш. Турнг, П.Дж. Грэманн; пер. с анг. под ред. Э.Л. Калинчева. СПб.: Изд-во «Профессия», 2006. - 707 с.

150. Павлов, H.H. Старение пластмасс в естественных и искусственных условиях / H.H. Павлов. М.: Химия, 1982. - 136 с.

151. Перепелкин, К.Е. Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты / К.Е. Перепелкин. СПб.: Научные основы и технологии, 2009. - 380 с.

152. Погодаев, Л.И. Структурно-энергетические модели надежности материалов и деталей машин / Л.И. Погодаев, В.Н. Кузьмин. СПб.: Академия транспорта РФ, 2006. - 608 с.

153. Подиновский, В.В. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач / В.В. Подиновский, В.Д. Ногин. Изд. 2-е. -М.: ФИЗМЛТЛИТ, 2007. 256 с.

154. Подшипники качения: справочник-каталог / О.Н. Черменский, H.H. Федотов. М.: Машиностроение, 2003. - 576 с.

155. Поздняков, В.А. Физическое материаловедение наноструктурных материалов: учебное пособие / В.А. Поздняков. М.: МГИУ, 2007. - 424 с.

156. Пол, Д. Полимерные смеси: рецептуры и свойства / Д. Пол, К. Бакнол; пер с англ. под ред. В.Н. Кулезнева. М.: Изд-во «Научные основы и технологии», 2008. - 1224 с.

157. Поляков, С.А. К проблеме обоснования выбора триботехнических материалов в аспекте синергетики / С.А. Поляков // Трение и смазка в машинах и механизмах. 2006. № 2 С. 10 - 18.

158. Помогайло, А. Д. Наночастицы металлов в полимерах / А.Д. Помогайло, A.C. Розенберг, И.Е. Уфлянд. М.: Химия, 2000. - 672 с.

159. Приоритетные направления и результаты научных исследований по нанотехнологиям в интересах АПК / В.Ф. Федоренко, Д.С. Буклагин, И.Г. Голубев и др.. M.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. - 236 с.

160. Проблемы экономики технического сервиса на предприятиях АПК / Под ред. Ю.А. Конкина. М.: ФГНУ «РосИнформагротех», 2008. - 542 с.

161. Рабинович, И.Е. Термодинамика металлоорганических соединений / И.Б. Рабинович, В.П. Нистратов, В.И Тельной и др.. Нижний Новгород: НГУ, 1996. - 298 с.

162. Раевский, А.И. Полиамидные подшипники / А.И. Раевский. М.: Машиностроение, 1967. - 139 с.

163. Разуваев, Г.А. Металлоорганические соединения в электронике / Г.А. Разуваев, Б.Г. Грибов, Г.А. Домрачев и др.. М.: Наука, 1972. -480 с.

164. Ракин, Я.Ф. Эксплуатация подшипниковых узлов машин / Я.Ф. Ракин. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Росагропромиздат, 1990. - 189 с.

165. Роберте, М. Химия поверхности раздела металл-газ / М. Роберте, Ч. Макки. М: Мир, 1981.- 542 с.

166. Роко, М.К. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления развития / М.К. Роко, P.C. Уильям, П. Аливистатус. М.: Мир, 2002. - 292 с.

167. Рыжков, Ю.А. Роль поверхностно-активных веществ при осаждении тонкопленочных металлических покрытий на порошковые материалы: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата хим. наук: 02.00.04. Тверь, 1994. 17 с.

168. Семакина, Н.В. Получение углеродметаллсодержащих наноструктур для модификации материалов, применяемых в АПК / Н.В. Семакина, Ю.М. Васильченко, В.И. Кодолов и др. // Нанотехника. 2009. № 2. -С. 77-79.

169. Смазочно-охлаждающие технологические средства: справочник / JI.B. Худобин, А.П. Бабичев, Е.М. Булыжев и др.; под общ. ред. J1.B. Худобина. М.: Машиностроение, 2006. - 544 с.

170. Смирнов В.М. Структурирование на наноуровне путь к конструированию новых твердых веществ и материалов / В.М. Смирнов // Журнал общей химии. 2002. Т. 72. № 4. С. 633 - 650.

171. Справочник технолога-машиностроителя: в 2 т. / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, A.M. Дальского и др.. Изд. 5-е. М.: Машиностроение, 2003. - 912 е., 944 с.

172. Степанов, М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник. / М.Н. Степанов. М.: Машиностроение, 1985. - 232 с.

173. Стратегия машинно-технологической модернизации сельского хозяйства России на период до 2020 года / В.И. Фисинин и др.. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. - 76 с.

174. Стратегия социально-экономического развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2020 года (научные основы): проект. М.: РАСХН, 2011. - 98 с.

175. Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / И.П. Суздалев. М.: КомКнига, 2006. -592 с.

176. Суслов, А.Г. Качество поверхностного слоя деталей машин / А.Г. Суслов. М.: Машиностроение, 2000. - 320 с.

177. Сыркин, В.Г. Газ выращивает металлы / В.Г. Сыркин, В.Н. Бабин. -М.: Наука, 1986.- 190 с.

178. Сыркин, В.Г. Газофазная металлизация через карбонилы / В.Г. Сыркин. М.: Металлургия, 1985. - 264 с.

179. Сыркин, В.Г. Карбонильные соединения в науке и технике / В.Г. Сыркин. М.: Знание, 1981. - 64 с.

180. Сыркин, В.Г. Материалы будущего: О нитевидных кристаллах металлов / В.Г. Сыркин. М.: Наука, 1990. - 192 с.

181. Сыркин, В.Г. CVD-метод. Химическая парофазная металлизация / В.Г. Сыркин. М.: Наука, 2000. - 496 с.

182. Тарасенко, JI.B. Специальные материалы / JLB. Тарасенко. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.- 120 с.

183. Темиртасов, О.Т. Методологические рекомендации выбора машиностроительных материалов на базе теории оптимизации / О.Т. Темиртасов, А.Е. Еренгалиев, С.М. Мансуров и др.. -Семипалатинск: СЦНТИ, 2001. 65 с.

184. Термоустойчивость пластиков конструкционного назначения / Под ред. Е.Б. Тростянской. М.: Химия, 1980. - 240 с.

185. Технологические основы управления качеством машин / A.C. Васильев, A.M. Дальский, С.А. Клименко и др.. М.: Машиностроение, 2003. -256 с.

186. Технологичность конструкций изделий: справочник / Т.А. Алферова, Ю.Д. Амиров, П.Н. Волков и др.; под ред. Ю.Д. Амирова. М.: Машиностроение, 1985. - 368 с.

187. Ткачев, А.Г. Углеродные наноматериалы на пути к промышленному использованию / А.Г. Ткачев // Нанотехнологии производству - 2007: тез. конференции. - Фрязино, 2007. - С. 21 - 22.

188. Ткачев, В.Н. Работоспособность деталей машин в условиях абразивного изнашивания: монография / В.Н. Ткачев. М.: Машиностроение, 1995. - 336 с.

189. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / A.B. Чичинадзе, Э.М. Берлинер, Э.Д. Браун и др.; под общ. ред. A.B. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 2003. - 576 с.

190. Троицкий, O.A. Физические основы и технологии обработки современных материалов (теория, технология, структура и свойства): в 2 т. Т.1 / O.A. Троицкий, Ю.В. Баранов, Ю.С. Аврамов и др.. М.: Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. - 590 с.

191. Уэльский, A.A. Некоторые примеры аппаратурно-технологического оформления процесса металлизации образцов карбонильным методом /

192. A.A. Уэльский // Термическая диссоциация металлоорганических соединений: сб. науч. тр. М.: ГНИИХТЭОС, 1987. - С. 13 - 27.

193. Федеральная целевая программа «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 2010 годы: утв. пост. Правительства Рос. Федерации 02.09.07. / Матер, сайта http://fcpnano.ru/.

194. Федоренко, В.Ф. Инженерные нанотехнологии в АПК /

195. B.Ф. Федоренко, Д.С. Буклагин, И.Г. Голубев и др.. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2009. - 144 с.

196. Федоренко, В.Ф. Применение нанотехнологий в техническом сервисе машин / В.Ф. Федоренко // Вестник Российского государственного аграрного заочного университета. 2007. № 2(7). С. 5 - 8.

197. Фудзии, Т. Механика разрушения композиционных материалов / Т. Фудзии, М. Дзако. М.: Мир, 1982. - 232 с.

198. Функциональные наполнители для пластмасс / Под ред. М. Ксантоса; пер. с англ. под ред. В.Н. Кулезнева. СПб.: Научные основы и технологии, 2010. - 462 с.

199. Ханин, М.В. Изнашивание и разрушение полимерных композиционных материалов: монография / М. В. Ханин, Г. П. Зайцев. -М.: Химия, 1990.-252 с.

200. Харрис, П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века / П. Харрис. М.: Техносфера, 2003. - 336 с.

201. Хокинг, М. Металлические и керамические покрытия / М. Хокинг,

202. B. Васантасри, П. Сидки. М.: Мир, 2000. - 516 с.

203. Хохряков, Н.В. Кваитово-химическое моделирование образования наноструктур / Н.В. Хохряков, В.И. Кодолов // Нанотехника. 2005. № 2.1. C. 108-112.

204. Хрущов, М.М. Абразивное изнашивание / М.М. Хрущов, М.А. Бабичев. М.: Наука, 1970. - 252 с.

205. Цвайфель, X. Добавки к полимерам: справочник / X. Цвайфель, Р.Д. Маер, М. Шиллер; пер. с англ. под ред. В.Б. Узденского, А.О. Григорова. Изд. 6-е. СПб.: Профессия, 2010. - 1144 с.

206. Черменский, О.Н. Подшипники качения: справочник-каталог / О.Н. Черменский, H.H. Федотов. М.: Машиностроение, 2003. - 576 с.

207. Черневский, JT.B. Подшипники качения: справочник каталог / J1.B. Черневский, Р.В. Коросташевский, Б.А. Яхин и др.. - М.: Машиностроение, 1997. - 896 с.

208. Черноиванов, В.И. Восстановление деталей машин (Состояние и перспективы) / В.И. Черноиванов, И.Г. Голубев. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. - 376 с.

209. Черноиванов, В.И. Модернизация инженерно-технической системы сельского хозяйства / В.И. Черноиванов, A.A. Ежевский, Н.В. Краснощекое и др.. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. -412 с.

210. Черноиванов, В.И. Организация и технология восстановления деталей машин / В.И. Черноиванов, В.П. Лялякин. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: ГОСНИТИ, 2003. - 488 с.

211. Черноиванов, В.И. Управление качеством в сельском хозяйстве: науч. изд. / В.И. Черноиванов, A.A. Ежевский, Н.В. Краснощеков и др.. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2011. - 344 с.

212. Шаповалов, В.И. Пленочные структуры оксидов переходных металлов: технология, контроль, оборудование: дис. докт. тех. наук: 05.27.06. СПб., 2008.-211 с.

213. Шах, В. Справочное руководство по испытаниям пластмасс и анализу причин их разрушения / В. Шах; пер. с англ. под ред. А .Я. Малкина. Изд. 3-е. СПб.: Научные основы и технологии, 2009. - 736 с.

214. Шелинский, Г.И. Основы теории химических процессов / Г.И. Шелинский. М.: Просвещение, 1989. - 192 с.

215. Шленский, О.Ф. Тепловые свойства стеклопластиков / О.Ф. Шленский. М.: Химия, 1973. - 224 с.

216. Aringazin, А.К. Quasicanonical Gibbs distribution and Tsallis nonextensive statistics / A.K. Aringazin, M.I. Mazhitov // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 2003. Vol. 325. P. 409 - 425.

217. Bellucci, S. Carbon nanotubes: physics and applications / S. Bellucci // Physica Status Solidi (c). 2005. Vol. 2(1). P. 34 - 47.

218. Benjamin, J. Rheology and Microstructure of Entangled Polymer Nanocomposite Melts / J. Benjamin, A and C. F. Zukoski // Macromolecules. 2009. Vol. 42 (21). P. 8370 - 8384.

219. Byrne, E.M. Optimizing load transfer in nanotubes through interwall coupling: Theory and simulation / E.M. Byrne, A. Leterte, M.A. McCarthy et al. // Acta Materialia. 2010. Vol. 58(19). P. 6324 - 6333.

220. Cat, D.T. Physics and engineering of new materials / D.T. Cat, A. Pucci, K. Wandelt. 2009. 387 p.

221. Champion, Y. Fabrication of bulk nanostructured materials from metallic nanopowders: structure and mechanical behavior / Y. Champion, S. Guerin-Mailly, J.-L. Bonnentien // Scripta Materialia. 2001. Vol. 44 (819). -P. 1609- 1613.

222. Che, G. Chemical vapor deposition based synthesis of carbon nanotubes and nanofibers using a template method / G. Che, В. B. Lakshmi, C. R. Martin et al. //Chemistry of Materials. 1998. Vol. 10. P. 260 - 267.

223. Cross, R. Using cyanide to put noble gases inside C^q / R. Cross, A. Khong, M. Saunders // Journal of Organic Chemistry. 2003 .Vol. 68. P. 8281 - 8283.

224. Dai, H. Carbon nanotubes: opportunities and challenges / H. Dai // Surf. Sei. 2002. Vol. 500. P. 218 - 241.

225. Du, X. New Method To Prepare Graphite Nanocomposites / X. Du, Z-Z. Yu, A. Dasari et al. // Chemistry of Materials. 2008. Vol. 20(6). -P. 2066-2068.

226. Eccardt, P.-C. Coupled finite element and network simulation for microsystem components / P.-C. Eccardt, M. Knoth, G. Ebest, H. Landes et al. // Microsystem Technologies. 1997. Vol. 3(4). P. 164 - 167.

227. Fernando, R.H. Nanocomposite and Nanostructured Coatings: Recent Advancements / R.H. Fernando // Nanotechnology Applications in Coatings. 2009. Vol. 1008.-P. 2-21.

228. Gleiter, H. Nanostructured materials: basic concepts and microstructure / H. Gleiter // Acta Materialia. 2000. Vol. 48 (1). P.l - 29.

229. Gross Dieter, H.E. Microcanonical Thermodynamics: Phase Transitions in «Small»System / H.E. Gross Dieter. 2001. 269 p.

230. Handbook of Chemical Vapor Deposition (CVD) Principles, Technology and Applications / Hugh O. Pierson. 1999. - 436 p.

231. Hawelek, L. Structural studies of nanodiamond by high-energy X-ray diffraction / L. Hawelek, A. Brodka, J. C. Dore et al. // Diamond and Related Materials. 2008. Vol. 17(7). P.l 186 - 1193.

232. Hesamzadeh, H. PECVD-growth of carbon nanotubes using a modified tipplate configuration / H. Hesamzadeh, B. Ganjipour, S. Mohajerzadeh et al. // Carbon. 2004. Vol. 42 (5-6). P. 1043 - 1047.

233. Hill, T.L. Thermodynamics of Small System / T.L. Hill. 2002. 408 p.

234. Keshmirizadeh, E. New theory for polymer/solvent mixtures based on hard-sphere limit / E. Keshmirizadeh, H. Modarress, A. Eliassi et al. // European Polymer J. 2003. Vol. 39(6). P. 1141 - 1150.

235. Koo, J.H. Polymer Nanocomposites: Processing, Characterization and Applications /J.H. Koo. 2010. 272 p.

236. Leng, J. Multifunctional Polymer Nanocomposites / J. Leng, Sh. Du, A. Kin-tak Lau. 2010. 462 p.

237. Lu, K. Structural refinement and deformation mechanisms in nanostructured metals / K. Lu, N. Hansen // Scripta Materialia. 2009. Vol. 60(12). -P.1033 1038.

238. Meo, M. Prediction of Young's modulus of single wall carbon nanotubes by molecular-mechanics based finite element modeling / M. Meo, M. Rossi // Composites Science and Technology. 2006. Vol. 66(11-12). P. 1597 - 1605.

239. Mio, M.J. Supramolecular aufbau: folded polymers as building blocks for adaptive organic materials / M.J. Mio, J.S. Moor // MRS Bull. 2000. Vol. 25. -P. 36-41.

240. Nogi, K. The role of wettability in metal ceramic joining / K. Nogi // Scripta Materialia. 2010. Vol. 62(12). - P.945 - 948.

241. Opila, R.L. Thin films and interfacts in microelectronics composition and chemistry as function of depth / R.L. Opila, Jr.J. Eng // J. Progress in Surf. Sei. 2002. Vol. 69. P. 125 163.

242. Osswald, T.A. International Plastics Handbook /T.A. Osswald, E Baur, S. Brinkmann et al.. 4Th ed. 2006. 902 p.

243. Polymer Nanocomposites by Emulsion and Suspension Polymerization / ed. Mittal, Vikas. 2011. 317 p.

244. Polymer Nanocomposites Handbook / R.K. Gupta, E. Kennel, K.-J. Kim. 2009. 566 p.

245. Pugno, N.M. An analogy between the adhesion of liquid drops and singlewalled nanotubes / N.M. Pugno H Scripta Materialia. 2008. Vol. 58(1). -P. 73 75.

246. Rafii-Tabar, H. Interatomic potential models for nanostructures / H. Rafii-Tabar, G.A. Mansoori // Encycl. Nanoscience and Nanotechnology. 2004. Vol. 4. P. 231 -248.

247. Scott, L. T. Methods for the chemical synthesis of fullerenes / L. T. Scott // Angewandte Chemie—International Edition. 2004. Vol. 43 (38). -P. 4994 5007.

248. Shimabukuro, S. Effect of hydrogen dilution in preparation of carbon nanowall by hot-wire CVD / S. Shimabukuro, Y. Hatakeyama, M. Takeuchi et al. // Thin Solid Films. 2008. Vol. 516(5). P. 710 - 713.

249. Stankovich, S. Graphene-based composite materials / S. Stankovich,

250. D.A. Dikin, G. Dommett et al. /7 Nature. 2006. Vol. 442. P. 282 - 285.

251. Stone, A. The theory of intermolecular forces: Monographs / A. Stone. 1997.-276 p.

252. Tan, E.P.S. Mechanical characterization of nanofibers review /

253. E.P.S. Tan, C.T. Lim // Composites Science and Technology. 2006. Vol. 66 (9).-P. 1099- 1108.

254. Thomas, S. Recent Advances in Polymer Nanocomposites: Synthesis and Characterization / S. Thomas, G. Zaikov, S. Valsaraj et al.. 2010. 437 p.

255. Villanueva, W. Effect of phase change and solute diffusion on spreading on a dissolving substrate / W. Villanueva, W.J. Boettinger, J.A. Warren et al. / Acta Materialia. 2009. Vol. 57(20). P. 6022 - 6036.

256. Wang, G.M. Experimental demonstration of violations of the second law of thermodynamics for small systems and short time scales / G.M. Wang, E.M. Sevick, E. Mitang et al. // Physical Review Letters. 2002. Vol. 89(5). -P. 050601 -050604.

257. Wurm, A. Retarded Crystallization in Polyamide Layered Silicates Nanocomposites caused by an Immobilized Interphase / A. Wurm, M. Ismail, B. Kretzschmar et al. // Macromolecules. 2010. Vol. 43(3). P. 1480 - 1487.

258. Xiao, J. R. An analytical molecular structural mechanics model for the mechanical properties of carbon nanotubes / J. R. Xiao, B. A. Gama, J. W. Gillespie // International Journal of Solids and Structures, 2005. Vol. 42(11-12). P. 3075 - 3092.

259. Yellampalli, S. Carbon Nanotubes Polymer Nanocomposites / S. Yellampalli. 2011.-396 p.

260. Yin, Y. Stability similarities between shells, cells and nanocarbon tubes / Y. Yin, H.-Y. Yen, J. Yin // IEE Proceedings Nanobiotechnoligy. 2006. Vol. 153(1). P. 7 - 10.

261. Yoo, Y. Morphology and Mechanical Properties of Rubber Toughened Amorphous Polyamide MMT Nanocomposites / Y. Yoo, L. Cui, P.J. Yoon, D.R. Paul // Macromolecules. 2010. Vol. 43(2). P. 615 - 624.

262. Ziegler, K. Controllid oxidative cutting of single-walled carbon nanotubes / K. Ziegler, Z. Gu, H. Peng et al. // Journal of the American Chemical Society. 2005. Vol. 127.-P. 1541 1547.

263. Zou, G. Carbon nanofibers: synthesis, characterization, and electrochemical properties. / G. Zou, D. Zhang, C. Dong et al. // Carbon 2006. Vol. 44 (5). -P. 828-832.