अत्यधिक परिचालन स्थितियों में मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड पर आधारित घर्षण-रोधी कोटिंग्स के शोध

पॉलीकॉमट्रिब-2022 सम्मेलन के एकत्रित शोधपत्रों के इस लेख में (POLYKOMTRIB-2022: अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक-तकनीकी सम्मेलन की रिपोर्टों के शोधपत्र। – गोमेल: बेलारूस का MPSMI NSA, 2022। – 107 पृ.), वैक्यूम में +250 °C तक गर्म करने पर, और नियमित परिचालन स्थितियों के तहत मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड पर आधारित MODENGY एंटी-फ्रिक्शन कोटिंग्स के शोध परिणाम प्रस्तुत किए गए हैं। यह शोध रूसी विज्ञान अकादमी के ए. ब्लागोनरावोव मशीन विज्ञान संस्थान (MSI RSA) और एन. बाउमैन के नाम पर मॉस्को स्टेट टेक्निकल यूनिवर्सिटी के नेशनल रिसर्च यूनिवर्सिटी (NRU MSTU) के वैज्ञानिक अधिकारियों द्वारा आयोजित किए गए थे।

प्रस्तावना

विभिन्न बाइंडरों के साथ मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड पर आधारित ठोस चिकनाई वाली कोटिंग्स अंतरिक्ष की स्थितियों में संचालन के दौरान उच्च दक्षता प्रदर्शित करती हैं। इनमें अच्छे बाइंडिंग और सुरक्षात्मक कार्य होते हैं, ये घिसाव कम करती हैं, संचालन की विश्वसनीयता में सुधार करती हैं, और इकाइयों तथा तंत्रों की सेवा जीवन को बढ़ाती हैं [1,2]।

ठोस-स्नेहक कोटिंग एक तरल पदार्थ है जो 20±5 µm मोटी सूखी एंटी-फ्रिक्शन परत लगाने के बाद बनती है।

अंतरिक्ष में काम करने वाले उपकरणों की घर्षण इकाइयां उच्च और निम्न तापमान, विकिरण, वैक्यूम के संपर्क में आती हैं। प्रस्तुत शोधपत्र में, चरम स्थितियां उच्च तापमान और वैक्यूम हैं।

इस शोधपत्र का उद्देश्य नियमित और चरम स्थितियों में मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड पर आधारित एंटी-फ्रिक्शन कोटिंग्स के घर्षण गुणांक का पता लगाना है।

सामग्री और विधियां

इस शोधपत्र में, मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड और पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन पर आधारित कोटिंग्स के 5 नमूनों पर शोध किया गया है जो निम्नलिखित ट्रेडमार्क के तहत जाने जाते हैं: कोटिंग B MODENGY 1053 है; कोटिंग C MODENGY 1014 है; कोटिंग F MODENGY 1002 है; कोटिंग H MODENGY 1005 है; कोटिंग K MODENGY 1006 है [3]। पेश किए गए कोटिंग्स के विकल्प संरचना में भिन्न हैं जिनमें बाइंडर प्रकार, ट्राइबोटेक्निकल और एंटी-कोरोसिव गुणों का स्तर और इलाज का प्रकार (ठंडा, या गर्म) शामिल है।

कोटिंग लगाने की तकनीक में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

• माइक्रोसैंडब्लास्टिंग, सफाई, और सतह सक्रियण
• स्प्रे पद्धति द्वारा कोटिंग लगाना
• सतह सुखाना (क्यूरिंग)

प्रयोगों को आयोजित करने के लिए BC-01 ट्राइबोलॉजिकल वैक्यूम स्टैंड का उपयोग किया गया था [4]।

चित्र 1. BC-01 ट्राइबोलॉजिकल वैक्यूम स्टैंड

घर्षण गुणांक का पता लगाने के परीक्षण 10^–4 Pa से नीचे के दबाव पर वैक्यूम में, और +250 ℃ पर आयोजित किए गए थे।

ट्राइबोलॉजिकल परीक्षण ASTM G133 मानक (पारस्परिक गति पर घर्षण के लिए परीक्षण) के अनुसार 'बॉल-अलोंग-फ्लैट' योजना पर आयोजित किए गए थे। छोटी गेंद की सामग्री SHKH15 स्टील है, इसका व्यास 6.35 मिमी है।

स्टैंड एक एनालॉग-डिजिटल कंट्रोलर, एक वैक्यूम मीटर, घर्षण बल मापने के लिए रेजिस्टेंस स्ट्रेन गेज, और एक थर्मोकपल से सुसज्जित है।

परिणाम और चर्चा

प्रयोग की प्रक्रिया में प्रत्येक नमूने के लिए घर्षण गुणांक मान प्राप्त किए गए जो नीचे प्रस्तुत किए गए हैं (देखें चित्र 2)।

चित्र 2. वैक्यूम में, और हवा में क्रमशः +250 °C और +20 °C पर घर्षण गुणांक के औसत मान

*एक प्रयोग के परिणामों के अनुसार, दोहराए गए परीक्षणों की आवश्यकता है

10^-4 Pa से नीचे के दबाव पर वैक्यूम में, और +250 ℃ पर शोध परिणामों ने प्रदर्शित किया है कि कोटिंग C नमूने का सबसे कम घर्षण गुणांक 0.029 के बराबर है। इस नमूने में मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड के अलावा पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन भी शामिल है।

वैक्यूम में कोटिंग F नमूने का घर्षण गुणांक 0.126 के बराबर है, यह मान बाकी नमूनों के घर्षण गुणांक मानों से 2 गुना अधिक है। कोटिंग्स B, H, और K नमूनों के घर्षण गुणांक मान क्रमशः 0.052, 0.034, और 0.058 के बराबर हैं।

सभी नमूनों के घर्षण गुणांक वैक्यूम की तुलना में हवा में बहुत अधिक हैं (कोटिंग F नमूने को छोड़कर)। इसका कारण मोलिब्डेनम डाइसल्फाइड पर नमी का नकारात्मक प्रभाव है।

1. वांग, एच., जू, बी., लियू, जे. (2012). ठोस स्नेहन सामग्री। इसमें: माइक्रो और नैनो सल्फाइड सॉलिड लुब्रिकेशन। स्प्रिंगर, बर्लिन, हीडलबर्ग। https://doi.org/10.1007/978-3-642-23102-5_1

2. के.वी.गावरिलोव, ए.वी.मोरोज़ोव, एम.वी.सेलेज़नेव, यू.वी.रोज़्डेस्टवेन्स्की, एन.ए.खोजेन्युक, ए.ए.डोइकिन, वी.एस.खुद्याकोव। घर्षण और घिसाव। 2020. खंड 41. संख्या 5, पृ. 647-654.

3. Modengy. MODENGY घर्षण कम करने के लिए कोटिंग्स है: [वेबसाइट]। URL: https://modengy.ru/about/ (पूछताछ 19 मई, 2022 की है)।

4. एम.वी.प्रोजेगा, ई.ओ.रेशचिकोव, ए.डी.शिरशोव, एन.जी.याकोवेंको। वैक्यूम में घर्षण पर 3D-प्रिंटिंग के लिए पॉलिमर के घर्षण गुण // घर्षण और घिसाव। – 2020 (41), संख्या 6, पृ. 760-767.