多孔浸油尼龙6减摩耐磨复合材料的结构设计及性能研究
发布时间：2020-12-13 09:54
随着科技的迅猛发展工业和制造业对摩擦材料在严苛条件下的摩擦性能要求越来越高,聚合物耐磨材料受到了更多的关注。尼龙6材料本身具有优良机械强度、耐磨等性能,可作为日常的摩擦材料使用,但是在苛刻的摩擦条件下,尼龙6材料在使用过程中,因减磨耐磨能力不足而受到限制。本文针对尼龙6的减摩耐磨性能和力学性能缺陷,分别通过多孔浸油结构构筑、氧化石墨烯填充和玄武岩纤维织物增强对尼龙6复合材料结构进行设计,研究了尼龙6复合材料结构特征与对应复合材料力学性能和减摩耐磨性能之间的关联规律,并结合结构表征和性能测试结果分析,探讨了尼龙6复合材料减摩耐磨作用机理。论文主要内容归纳如下:（1）采用挤出注塑、真空浸渍工艺制备了多孔浸油尼龙6（PA6）复合材料,探究造孔剂填充量对尼龙6复合材料孔隙结构、力学性能和减摩耐磨性能的影响规律。通过SEM表征手段对填充不同含量造孔剂的复合材料结构的影响进行了表征,随着造孔剂含量的增加,复合材料的孔隙率随之增加。力学性能结果表明,随着造孔剂含量的增加,多孔浸油PA6复合材料的冲击和拉伸性能呈下降趋势,这是由于造孔剂的加入会导致树脂基体的连续性下降,造孔剂的含量越高,对力学性能影响...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多孔PEEK复合材料的摩擦磨损示意图
中北大学学位论文7邱等[33]，通过冷压热烧结技术制备了多孔聚酰亚胺(PI)材料，利用其多孔结构分别浸渍不同性质的润滑油M1、M1001和P200得到3种PI含油材料。研究发现，在摩擦过程中3种PI含油材料的摩擦系数均稳定且小于0.1。Wang等[34],采用冷压热烧结工艺制备了四种不同孔隙率的聚酰亚胺。研究发现，随着聚酰亚胺孔隙率的增加，树脂基体中的润滑油含量也随之增加，减摩耐磨效果更加明显。与纯聚酰亚胺相比，含润滑油的多孔聚酰亚胺润滑更稳定，延长了使用寿命，降低了摩擦磨损。Jia等[35]，通过控制造孔剂的含量可以得到具有特定结构的PI多孔材料。研究表明：随着平均孔径和孔隙率增加，油含量增加，这意味着摩擦系数和磨损率在很大程度上降低，并且减摩PI多孔材料的耐磨性能大大提高。当造孔剂的含量超过8％时，PI多孔材料的磨损率和摩擦系数开始增加。Shao等[36]设计并制备了一种由储油系统和运输系统组成的新型蛛网结构系统，如图1-2所示，该系统具有高储油能力和可回收的智能润滑能力。以KH550接枝中空SiO2微球和多孔聚酰亚胺（PPI）为原料，分别作为油库和管道，构建了智能系统。对材料施加刺激使润滑剂在接触面上释放，从而减少滑动过程中的摩擦和磨损。然而，在去除刺激的情况下，毛细作用通过相互连接的PPI小孔将润滑剂吸回到复合材料内部。该复合材料具有良好的储油性能和刺激响应性能，可用于可回收的智能润滑。图1-2智能储油系统Fig.1-2Intelligentoilstoragesystem
多孔PEEK和纯PEEK
【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis, properties, and applications of graphene oxide/reduced graphene oxide and their nanocomposites[J]. ANDrew T.Smith,Anna Marie La Chance,Songshan Zeng,Bin Liu,Luyi Sun. Nano Materials Science. 2019(01)
[2]聚酰胺改性技术及改性产品研究进展[J]. 孙振华. 纺织科学与工程学报. 2018(04)
[3]PA增韧改性研究及在运动器材领域中的应用[J]. 王丽微. 塑料科技. 2018(09)
[4]玄武岩纤维增强聚酰亚胺复合材料及其在电工绝缘领域中的应用进展[J]. 刘金刚,张秀敏,任卫卫,李欢,佟望舒,张以河. 绝缘材料. 2016(12)
[5]电子电器用阻燃尼龙材料的开发现状[J]. 徐亮,周勇. 天津科技. 2016(12)
[6]汽车拉索套管帽用易脱模增韧PA6的研制[J]. 叶淑英,刘罡,李又兵. 工程塑料应用. 2015(08)
[7]玄武岩纤维性能及其鉴别方法[J]. 王正刚,张卫强,张义军,刘少锋,朱勇. 玻璃纤维. 2015(03)
[8]仿生多孔润滑耐磨CF/PTFE/PEEK复合材料的设计及其摩擦学性能[J]. 汪怀远,林珊,张帅,杨淑慧,朱艳吉. 材料工程. 2014(06)
[9]纳微多级孔ACF/PTFE/PEEK复合材料的制备及发汗式减摩耐磨性能[J]. 汪怀远,林珊,王宝辉,杨淑慧,闫雷,王超. 高分子材料科学与工程. 2013(10)
[10]多孔聚酰亚胺含油材料的储油性能及摩擦学行为研究[J]. 邱优香,王齐华,王超,王廷梅. 摩擦学学报. 2012(06)
硕士论文
[1]具有多孔结构的超高分子量聚乙烯摩擦学性能的研究[D]. 唐慧霞.南京航空航天大学 2015
本文编号：2914359
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多孔PEEK复合材料的摩擦磨损示意图
中北大学学位论文7邱等[33]，通过冷压热烧结技术制备了多孔聚酰亚胺(PI)材料，利用其多孔结构分别浸渍不同性质的润滑油M1、M1001和P200得到3种PI含油材料。研究发现，在摩擦过程中3种PI含油材料的摩擦系数均稳定且小于0.1。Wang等[34],采用冷压热烧结工艺制备了四种不同孔隙率的聚酰亚胺。研究发现，随着聚酰亚胺孔隙率的增加，树脂基体中的润滑油含量也随之增加，减摩耐磨效果更加明显。与纯聚酰亚胺相比，含润滑油的多孔聚酰亚胺润滑更稳定，延长了使用寿命，降低了摩擦磨损。Jia等[35]，通过控制造孔剂的含量可以得到具有特定结构的PI多孔材料。研究表明：随着平均孔径和孔隙率增加，油含量增加，这意味着摩擦系数和磨损率在很大程度上降低，并且减摩PI多孔材料的耐磨性能大大提高。当造孔剂的含量超过8％时，PI多孔材料的磨损率和摩擦系数开始增加。Shao等[36]设计并制备了一种由储油系统和运输系统组成的新型蛛网结构系统，如图1-2所示，该系统具有高储油能力和可回收的智能润滑能力。以KH550接枝中空SiO2微球和多孔聚酰亚胺（PPI）为原料，分别作为油库和管道，构建了智能系统。对材料施加刺激使润滑剂在接触面上释放，从而减少滑动过程中的摩擦和磨损。然而，在去除刺激的情况下，毛细作用通过相互连接的PPI小孔将润滑剂吸回到复合材料内部。该复合材料具有良好的储油性能和刺激响应性能，可用于可回收的智能润滑。图1-2智能储油系统Fig.1-2Intelligentoilstoragesystem
多孔PEEK和纯PEEK
【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis, properties, and applications of graphene oxide/reduced graphene oxide and their nanocomposites[J]. ANDrew T.Smith,Anna Marie La Chance,Songshan Zeng,Bin Liu,Luyi Sun. Nano Materials Science. 2019(01)
[2]聚酰胺改性技术及改性产品研究进展[J]. 孙振华. 纺织科学与工程学报. 2018(04)
[3]PA增韧改性研究及在运动器材领域中的应用[J]. 王丽微. 塑料科技. 2018(09)
[4]玄武岩纤维增强聚酰亚胺复合材料及其在电工绝缘领域中的应用进展[J]. 刘金刚,张秀敏,任卫卫,李欢,佟望舒,张以河. 绝缘材料. 2016(12)
[5]电子电器用阻燃尼龙材料的开发现状[J]. 徐亮,周勇. 天津科技. 2016(12)
[6]汽车拉索套管帽用易脱模增韧PA6的研制[J]. 叶淑英,刘罡,李又兵. 工程塑料应用. 2015(08)
[7]玄武岩纤维性能及其鉴别方法[J]. 王正刚,张卫强,张义军,刘少锋,朱勇. 玻璃纤维. 2015(03)
[8]仿生多孔润滑耐磨CF/PTFE/PEEK复合材料的设计及其摩擦学性能[J]. 汪怀远,林珊,张帅,杨淑慧,朱艳吉. 材料工程. 2014(06)
[9]纳微多级孔ACF/PTFE/PEEK复合材料的制备及发汗式减摩耐磨性能[J]. 汪怀远,林珊,王宝辉,杨淑慧,闫雷,王超. 高分子材料科学与工程. 2013(10)
[10]多孔聚酰亚胺含油材料的储油性能及摩擦学行为研究[J]. 邱优香,王齐华,王超,王廷梅. 摩擦学学报. 2012(06)
硕士论文
[1]具有多孔结构的超高分子量聚乙烯摩擦学性能的研究[D]. 唐慧霞.南京航空航天大学 2015
本文编号：2914359
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2914359.html
