纳米粒子分布区域可控的PTFE/PI材料摩擦学性能及机理研究
发布时间：2021-03-26 19:38
航空自润滑轴承是保障航空设备整体性能的关键零部件,决定自润滑轴承使用性能的关键因素是自润滑轴承中的自润滑材料。聚合物自润滑材料因其轻质、自润滑等优点,有望大量应用于航空自润滑关节轴承,但聚合物自润滑材料普遍存在摩擦系数偏大、耐磨性差的问题。纳米改性能有效提升聚合物自润滑材料的摩擦学性能,是聚合物摩擦学的研究重点。本文开展了纳米SiO2或纳米Cu分布于PTFE/PI共混体系不同区域的PTFE复合材料制备方法研究。考察了不同区域纳米粒子对PTFE复合材料摩擦磨损性能、微观结构、微观性能、宏观性能、磨损形貌和转移膜形貌的影响,揭示了宏观性能、微观结构、微观性能与耐磨性的关系。通过分子动力学模拟验证了PTFE/PI不同区域纳米粒子对PTFE复合材料微观性能的影响,从分子层面探索了微观性能与摩擦学性能的关系。本文通过原位聚合法制备出PI-SiO2自润滑复合材料,高含量的纳米SiO2（20wt%）在PI基体中分散均匀。均匀分散的纳米SiO2有效提高了PI复合材料的耐热性、力学性能和摩擦磨损性能。研究了纳米SiO...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
自润滑材料在航空领域的应用Fig.1-1Theapplicationofself-lubricatingmaterialonaeronauticalfield.
相分布、微观结构、不同相的微观力学性能、热性能、结晶度、损形貌、转移膜等的影响，综合分析不同区域纳米 SiO2对 PTFE 损性能及机理的影响。）研究 PTFE/PI 不同区域的纳米 Cu 对 PTFE 复合材料摩擦磨损性能PI-Cu 复合材料，通过 PI-Cu 与 PTFE 共混制备出纳米 Cu 分布于 P（记为 PTFE/PI-Cu）；用机械共混的方法制备出纳米 Cu 同时分布/PI 界面的 PTFE 复合材料（记为 PTFE/PI/Cu）；然后研究 PTFE/PICu 对 PTFE 复合材料的相分布、微观结构、不同相的微观力学性能、性能、磨损形貌、转移膜等的影响，综合分析不同区域的纳米 Cu摩擦磨损性能及机理的影响。）用分子动力学模拟的方法研究不同区域的纳米粒子对 PTFE 复合响。首先研究了纳米粒子与 PTFE 和 PI 的界面性能及界面结构；FE/PI 不同区域纳米对 PTFE 和 PI 的相容性、界面性能、微观结构的影响，探索不同区域纳米粒子对 PTFE 复合材料磨损影响的微观
图 2-2 PI-SiO2复合材料制备过程Fig. 2-2 Preparation process of PI-SiO2composites表 2-3 PI-SiO2复合材料配比表Table 2-3 Composition of PI-SiO2composites试样 ODA(g) ODPA(g) 纳米 SiO2(g) GOTMS (g) SiO2(wt%)PI 6.0 9.23 0 0 0PI-SiO2(5wt%) 6.0 9.23 0.72 0.07 4.5PI-SiO2(10wt%) 6.0 9.23 1.52 0.15 9.1PI-SiO2(15wt%) 6.0 9.23 2.41 0.24 13.6PI-SiO2(20wt%) 6.0 9.23 3.41 0.34 18.1PI-SiO2(25wt%) 6.0 9.23 4.55 0.45 22.7注：纳米 SiO2的质量分数为纳米 SiO2和 GOTMS 的初始质量在 PAA 中的质量分数；本文中纳米 SiO2的含量范围由文献确定[47]。（2）PI-SiO2复合材料成型将 PI-SiO2复合材料粉末装入内径为 50mm 的石墨模具中，参考 PI 材料成型的
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米SiO2填充改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能研究[J]. 马伟强,侯根良,苏勋家,毕松,李平. 塑料工业. 2017(05)
[2]空间摩擦学及其材料的研究进展[J]. 钟爱文,姚萍屏,肖叶龙,周海滨,贡太敏. 航空材料学报. 2017(02)
[3]纳米粒子在聚合物共混物中选择性分布研究进展[J]. 王翔宇,张玉霞. 中国塑料. 2017(03)
[4]航空重载关节轴承性能分析[J]. 颜晓峰,李洁玉. 科技视界. 2017(07)
[5]铜基/环氧树脂基/己内酰胺基自润滑罗拉轴承套性能分析[J]. 王显方,郭新玲,潘红玮. 纺织器材. 2016(03)
[6]高分子自润滑材料在汽车上的应用及电磁感应熔渗加热探讨[J]. 崔景. 电子制作. 2016(06)
[7]石墨和铜粉分别填充聚四氟乙烯摩擦学性能比较[J]. 王薇. 化工新型材料. 2015(03)
[8]硅烷偶联剂改性纳米SiO2的分散性能[J]. 刘彦生,王红燕,杨建文. 材料开发与应用. 2014(03)
[9]不同填料填充PTFE复合材料的力学及摩擦磨损性能[J]. 陈扶东,龚俊. 润滑与密封. 2014(05)
[10]聚酰亚胺/铜纳米颗粒复合物的分子动力学模拟研究[J]. 孙伟峰,王暄. 物理学报. 2013(18)
本文编号：3102137
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
自润滑材料在航空领域的应用Fig.1-1Theapplicationofself-lubricatingmaterialonaeronauticalfield.
相分布、微观结构、不同相的微观力学性能、热性能、结晶度、损形貌、转移膜等的影响，综合分析不同区域纳米 SiO2对 PTFE 损性能及机理的影响。）研究 PTFE/PI 不同区域的纳米 Cu 对 PTFE 复合材料摩擦磨损性能PI-Cu 复合材料，通过 PI-Cu 与 PTFE 共混制备出纳米 Cu 分布于 P（记为 PTFE/PI-Cu）；用机械共混的方法制备出纳米 Cu 同时分布/PI 界面的 PTFE 复合材料（记为 PTFE/PI/Cu）；然后研究 PTFE/PICu 对 PTFE 复合材料的相分布、微观结构、不同相的微观力学性能、性能、磨损形貌、转移膜等的影响，综合分析不同区域的纳米 Cu摩擦磨损性能及机理的影响。）用分子动力学模拟的方法研究不同区域的纳米粒子对 PTFE 复合响。首先研究了纳米粒子与 PTFE 和 PI 的界面性能及界面结构；FE/PI 不同区域纳米对 PTFE 和 PI 的相容性、界面性能、微观结构的影响，探索不同区域纳米粒子对 PTFE 复合材料磨损影响的微观
图 2-2 PI-SiO2复合材料制备过程Fig. 2-2 Preparation process of PI-SiO2composites表 2-3 PI-SiO2复合材料配比表Table 2-3 Composition of PI-SiO2composites试样 ODA(g) ODPA(g) 纳米 SiO2(g) GOTMS (g) SiO2(wt%)PI 6.0 9.23 0 0 0PI-SiO2(5wt%) 6.0 9.23 0.72 0.07 4.5PI-SiO2(10wt%) 6.0 9.23 1.52 0.15 9.1PI-SiO2(15wt%) 6.0 9.23 2.41 0.24 13.6PI-SiO2(20wt%) 6.0 9.23 3.41 0.34 18.1PI-SiO2(25wt%) 6.0 9.23 4.55 0.45 22.7注：纳米 SiO2的质量分数为纳米 SiO2和 GOTMS 的初始质量在 PAA 中的质量分数；本文中纳米 SiO2的含量范围由文献确定[47]。（2）PI-SiO2复合材料成型将 PI-SiO2复合材料粉末装入内径为 50mm 的石墨模具中，参考 PI 材料成型的
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米SiO2填充改性聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能研究[J]. 马伟强,侯根良,苏勋家,毕松,李平. 塑料工业. 2017(05)
[2]空间摩擦学及其材料的研究进展[J]. 钟爱文,姚萍屏,肖叶龙,周海滨,贡太敏. 航空材料学报. 2017(02)
[3]纳米粒子在聚合物共混物中选择性分布研究进展[J]. 王翔宇,张玉霞. 中国塑料. 2017(03)
[4]航空重载关节轴承性能分析[J]. 颜晓峰,李洁玉. 科技视界. 2017(07)
[5]铜基/环氧树脂基/己内酰胺基自润滑罗拉轴承套性能分析[J]. 王显方,郭新玲,潘红玮. 纺织器材. 2016(03)
[6]高分子自润滑材料在汽车上的应用及电磁感应熔渗加热探讨[J]. 崔景. 电子制作. 2016(06)
[7]石墨和铜粉分别填充聚四氟乙烯摩擦学性能比较[J]. 王薇. 化工新型材料. 2015(03)
[8]硅烷偶联剂改性纳米SiO2的分散性能[J]. 刘彦生,王红燕,杨建文. 材料开发与应用. 2014(03)
[9]不同填料填充PTFE复合材料的力学及摩擦磨损性能[J]. 陈扶东,龚俊. 润滑与密封. 2014(05)
[10]聚酰亚胺/铜纳米颗粒复合物的分子动力学模拟研究[J]. 孙伟峰,王暄. 物理学报. 2013(18)
本文编号：3102137
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