Właściwości sklerometryczne i tribologiczne policzterofluoroetylenu z 40% zawartością brązu kształtowanego przez napromieniowanie strumieniem elektronów

The paper focuses on the improvement of sclerometric and tribological properties of polytetrafluoroethylene (PTFE) with 40% bronze content implied by irradiation with an electron beam of 10 MeV and a power of 10 kW, in a dose of 26–156 kGy. The results of the study confirm that radiation modification of the PTFE-bronze composite causes structural changes induced by breaking of bonds in long PTFE chains and the branching of the polymer structure. As a result, an increase in such properties as the wear resistance ratio, Wβ, is observed. In addition, sclerometric tests have shown that, with an increase of the absorbed radiation dose, the groove-to-elevation area ratio changes during scratching, which indicates a change in the micromechanism of wear, i.e. the material undergoes ploughing. From the operating point of view, the most important were tribological tests, which were carried out on a pin-on-disc test stand (T-01). The tests showed a nearly fourfold reduction in wear at a load of 20 N and more than a threefold reduction at 40 N. Controlled radiation modification leads to improved properties of the PTFE-bronze composite, which may result in a wider range of its applications.W pracy skoncentrowano uwagę na poprawie właściwości sklerometrycznych i tribologicznych politetrafluoroetylenu z 40% zawartością brązu implikowanych przez napromieniowanie strumieniem elektronów o energii wiązki 10 MeV i mocy 10 kW oraz dawce 26–156 kGy. Wyniki badań potwierdzają, że modyfikacja radiacyjna, jakiej poddany został kompozyt PTFE–brąz, powoduje zmiany strukturalne wywołane zrywaniem wiązań w długich łańcuchach PTFE oraz rozgałęzianiem się struktury polimeru. W konsekwencji obserwuje się wzrost takich właściwości jak wskaźnik odporności na zużycie Wβ. Badania sklerometryczne wykazały ponadto, że wraz ze wzrostem pochłoniętej dawki promieniowania zmienia się stosunek powierzchni wyżłobienia i wypiętrzenia podczas zarysowania, co świadczy o zmianie mikromechanizmu zużycia – materiał ulega bruzdowaniu. Z punktu widzenia eksploatacyjnego najważniejsze było przeprowadzenie badań tribologicznych, które wykonano na stanowisku trzpień–tarcza (T-01). Badania wykazały blisko 4-krotne ograniczenie zużycia przy zastosowaniu obciążenia 20 N oraz ponad 3-krotne przy zwiększeniu obciążenia do 40 N. Kontrolowana modyfikacja radiacyjna prowadzi do poprawy właściwości kompozytu PTFE–brąz, co może prowadzić do poszerzenia spektrum jego zastosowań