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脉管自润滑碳纤维/聚合物复合材料的制备及摩擦学性能研究

发布时间:2021-04-21 23:20
  本论文以聚乳酸(PLA)纤维为前驱体,碳纤维(CF)为补强体,通过经纬编织得到聚乳酸纤维-碳纤维(PLA-CF)复合纤维织物,通过浇筑成型、前驱体蒸发(VaSC)、真空浸油方式将甲基硅油液体润滑油填充于脉管网络中,制备得到脉管自润滑聚合物以及脉管自润滑碳纤维/聚合物复合材料。研究了脉管密度、碳纤维(CF)含量对复合材料摩擦学性能和力学性能的影响,考察脉管润滑的机制。结果表明:对于脉管自润滑复合材料,通过对磨过程中脉管自润滑聚合物脉管壁材的磨损,释放的润滑剂在摩擦表面产生连续润滑膜,对材料起到减摩抗磨作用,并且随经向脉管密度的增大,脉管自润滑聚合物的摩擦学性能提高。当经向脉管密度为8孔/10m m时,脉管自润滑聚氨酯(8 VA P U)和脉管自润滑环氧树脂(8VAEP)摩擦性能趋于平稳,8VAPU平均摩擦系数、体积磨损率与纯聚氨酯比较,分别降低了 88.5 1%和 82.22%,8VAEP平均摩擦系数、体积磨损率比纯EP分别降低了 67.95%和85.71%;当经向脉管密度达到10孔/10mm时,脉管自润滑有机硅树脂(10VASI)的摩擦学性能趋于平稳,其平均摩擦系数和体积磨损率较纯 S... 

【文章来源】:兰州理工大学甘肃省

【文章页数】:63 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 多孔聚合物复合材料中的研究进展
        1.2.1 “Top-Down”策略在多孔聚合物复合材料中的应用
        1.2.2 “Bottom-Up”策略在多孔聚合物复合材料中的应用
    1.3 脉管在聚合物复合材料中的研究进展
    1.4 碳纤维在聚合物复合材料中的润滑研究
    1.5 课题的研究目的和意义及研究内容
        1.5.1 课题的研究目的和意义
        1.5.2 研究内容
第2章 脉管自润滑聚氨酯复合材料制备及摩擦学性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与主要实验仪器
        2.2.2 脉管前驱体的制备
        2.2.3 脉管自润滑聚氨酯复合材料的制备
        2.2.4 材料性能表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 脉管复合材料微观结构表征
        2.3.2 脉管自润滑聚氨酯复合材料力学性能
        2.3.3 脉管自润滑聚氨酯复合材料的摩擦学性能
    2.4 本章小结
第3章 碳纤维/环氧树脂脉管自润滑复合材料的制备及其摩擦学性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与主要实验仪器
        3.2.2 性能表征
        3.2.3 脉管前驱复合织物构筑
        3.2.4 VAEP与 CF/VAEP复合材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 VAEP与 CF/VAEP脉管仿生复合材料微观形貌
        3.3.2 环氧树脂复合材料的热稳定性能
        3.3.3 VAEP及 CF/VAEP复合材料的摩擦学性能
        3.3.4 VAEP及 CF/VAEP复合材料的力学性能
        3.3.5 VAEP及 CF/VAEP复合材料的磨损形貌
    3.4 本章小结
第4章 脉管自润滑碳纤维/有机硅树脂复合材料的制备及其摩擦学性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与主要实验仪器
        4.2.2 性能表征
        4.2.3 脉管前驱复合织物的制备
        4.2.4 脉管自润滑碳纤维/有机硅树脂复合材料的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 脉管自润滑碳纤维/有机硅树脂复合材料的断面形貌
        4.3.2 有机硅树脂复合材料的热稳定性
        4.3.3 脉管自润滑碳纤维/有机硅树脂复合材料的力学性能
        4.3.4 脉管自润滑碳纤维/有机硅树脂复合材料的摩擦学性能
        4.3.5 转速与载荷对复合材料摩擦学性能的影响
        4.3.6 脉管自润滑碳纤维/有机硅树脂复合材料的磨损机理及自润滑机制研究
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录A 攻读期间所发表的学术论文目录


【参考文献】:
期刊论文
[1]功能化氧化石墨烯/PI复合材料的制备与性能[J]. 杨文彦,陈岳,肖春光,魏梦玲,李笃信.  塑料. 2019(01)
[2]微胶囊制备技术及其聚合物基功能复合材料研究与应用进展[J]. 崔锦峰,张亚斌,张静,慕波,郭军红,杨保平.  涂料工业. 2018(11)
[3]SiO2-竹纤维协同改性对环氧树脂基复合材料摩擦磨损性能的影响[J]. 王春红,王利剑,任子龙,鹿超,王定.  复合材料学报. 2019(07)
[4]含油微胶囊/聚合物复合材料摩擦性能的研究进展[J]. 慕波,姜子燕,杨保平,崔锦峰,郭军红.  材料导报. 2018(S1)
[5]聚砜包覆液体石蜡微胶囊的制备[J]. 杨保平,姜子燕,慕波,崔锦峰,郭军红.  中国塑料. 2018(04)
[6]基于灰色-层次理论的润滑脂综合性能评价[J]. 王月行,孙园园,马艳辉,王昊,范宾利.  润滑与密封. 2017(12)
[7]甲基硅油微胶囊/聚苯乙烯复合材料及其摩擦学性能[J]. 杨保平,李鑫,慕波,崔锦峰,郭军红,陈丽.  高分子材料科学与工程. 2017(09)
[8]脂肪族聚醚型聚氨酯弹性体热降解机理及热稳定性[J]. 崔喜,刘冰灵,赫崇衡,田恒水.  化工进展. 2016(11)
[9]聚醚醚酮/碳纤维复合粉末的制备及性能[J]. 杨华锐,汪艳.  工程塑料应用. 2016(10)
[10]MGO-MicroLMs/PS微胶囊润滑复合材料制备及摩擦学性能[J]. 郭军红,张鹏中,慕波,崔锦峰,包雪梅,杨保平.  摩擦学学报. 2016(05)



本文编号:3152686

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