Тамбовские ученые разработали сверхпрочный износостойкий полимер

Исследователи Тамбовского государственного технического университета (ТГТУ) представили инновационный тип износостойких композитных материалов, предназначенных для использования в производстве узлов трения.

Исследование было инициировано Молодежной научно-исследовательской лабораторией медицинских виртуальных тренажеров ТГТУ. Для работы всенаправленных VR-платформ, где человек имитирует ходьбу, были необходимы материалы, способные выдерживать значительное трение и абразивный износ.

Материал создан на основе полиамида РА6 и дисульфида молибдена (MoS2). Ключевым моментом стало применение метода высокоинтенсивной механохимической активации. В отличие от традиционного промышленного смешивания, этот подход обеспечивает интенсивное диспергирование и активацию компонентов за счет ударно-сдвиговых нагрузок, приводящих к формированию развитой межфазной поверхности и возникновению активных центров на границе раздела. По оценкам авторов, это способствует более эффективному взаимодействию модификатора с полимерной матрицей, включая возможные физико-химические связи и структурную интеграцию на наноуровне.

Испытания подтвердили, что полученный материал значительно превосходит существующие аналоги по прочности и антифрикционным свойствам: прочность механоактивированных образцов выросла на 20 %, а коэффициент трения снизился на 10–20 %, что позволяет деталям работать в режиме самосмазывания (эффект сверхскольжения). Повысилась и термостабильность: композит сохраняет свои свойства при более высоких температурах, что критически важно для авиации и тяжелого машиностроения.

«Наш метод механохимической сборки композитов — это эффективный инструмент создания материалов нового поколения. Мы видим применение этих полимеров в робототехнике, автомобилестроении и даже космической отрасли, где важен каждый грамм веса и максимальная износостойкость», — прокомментировал один из авторов исследования, доцент кафедры «Материалы и технологии» ТГТУ Дмитрий Завражин.

Ученые отмечают, что методика позволяет достигать премиальных характеристик при минимальном содержании наполнителя (всего 0,5–3 %). Это делает производство материалов экономически эффективным и полностью независимым от импортных износостойких полимеров. Разработка не только призвана решить проблему быстрого износа деталей в промышленном оборудовании и критических узлов в платформах виртуальной реальности (VR). Потенциал ее, по мнению авторов, гораздо шире.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации