不锈钢和PEEK贮存的效应及机理

发布时间：2020-02-04 20:24

【摘要】：本文通过模拟1:1自然贮存试验,研究了用于运动副的0Cr18Ni9钢、0Cr17Ni4Cu4Nb钢与PEEK三种材料的贮存效应。对试样的质量变化、表面纳米硬度以及表面粗糙度性能进行了测试;利用扫描电子显微镜(SEM)、扫描原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、傅里叶变换红外光谱分析仪(FTIR)对试样的表面形貌、化学成分以及组织结构进行了分析,旨在探究0Cr18Ni9钢、0Cr17Ni4Cu4Nb钢与PEEK材料的贮存效应和机理。研究结果表明,贮存造成0Cr18Ni9钢与0Cr17Ni4Cu4Nb钢两种材料质量增加且贮存引起表面纳米硬度升高。但两种材料表面粗糙度变化以及表面沉积物的生长方式却不同,0Cr18Ni9钢表面粗糙度随贮存时间而增加;而0Cr17Ni4Cu4表面粗糙度随贮存时间而降低。两种金属粗糙度变化规律不同的原因是,沉积物在表面的生长方式不同,0Cr18Ni9钢表面沉积是柱状结构沿表面的均匀生长,而0Cr17Ni4Cu4Nb钢表面沉积是大尺寸沉积物优先生长之后,细小沉积物沿表面的均匀生长。通过表面XPS分析,发现0Cr18Ni9钢表面O-C=O和C-O含量比值随贮存时间增加而呈线性增大;而0Cr17Ni4Cu4Nb表面O-C=O和C-O含量比值却呈线性减小趋势。PEEK在贮存过程中,质量下降,表面纳米硬度升高。贮存导致PEEK表面形成呈团状堆积且具有柱状结构的沉积物,沉积物缓慢长大并相互连接,逐渐覆盖表面划痕,造成贮存表面粗糙度随时间呈现逐渐降低的趋势。通过XPS分析得,贮存在PEEK表面引入了O-C=O新的结构。随贮存时间增加C-C键含量减少,而C-O和O-C=O结构含量缓慢增加,且贮存导致PEEK基体C含量明显低于原始表面。
【图文】：

图 1-1 PEEK 聚合物在不同环境条件下形成的转移膜[12]（a）潮湿空气中 (b) 干燥氮气中普遍认为，PEEK 聚合物在摩擦过程中，在对磨材料表面会形成转移膜合膜，并且会因为外界环境的不同，转移膜和跑合膜的成分和结构也不

图 1-2 PEEK 在干燥氮气中摩擦形成的表面膜[12]胀系数较小，但聚合物的老化降解问题不可本身的出气和老化降解势必导致材料尺寸的可能造成一定影响。长期贮存导致的表面气后的摩擦过程中混入“第三体”膜，也可能性能。响因子及贮存后性能退化武器装备产品，其贮存时间远大于使用时间存期可能要长达几十年，，漫长的贮存时间，、气氛环境等因素的作用下，势必引起其相效。影响因子
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB30

【参考文献】

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本文编号：2576413