氧化锌/碳纤维/聚醚醚酮复合材料的制备及性能研究

发布时间：2021-03-09 04:17

　　聚醚醚酮（PEEK）树脂是一种综合性能较强的半结晶性特种工程塑料,具有耐高温、耐腐蚀、抗疲劳、高机械强度等优异的性能,流动性较好,易于加工,因此被广泛应用于汽车、航天等运输领域、IT产业、机械及医疗卫生领域。聚醚醚酮树脂有较好的耐磨性,所以被认为是较理想的高分子耐磨材料。随着社会及行业的发展进步,对摩擦材料的要求也越来越高,单一高分子材料已不能完全满足需求者对材料耐磨性的要求,因此用聚醚醚酮与其他材料掺杂以降低其摩擦系数和磨损率,使其呈现出更优异的耐磨性,同时也拓宽了其在摩擦领域的应用范围。为提高聚醚醚酮耐磨性,实现其高性能化,本文采用氧化锌纳米粒子（ZnO）做为增强材料。为解决纳米粒子团聚问题,本实验用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷对ZnO粒子表面进行修饰,并得到修饰后的纳米粒子为m-ZnO。通过熔融共混制备了分别添加ZnO和m-ZnO的PEEK纳米复合材料,并研究了其含量的变化对复合材料的力学性能、热稳定性、结晶熔融行为及摩擦磨损性能的影响。红外光谱证实了偶联剂APTES成功接枝到ZnO表面。实验研究结果证明,纳米粒子的加入提高了PEEK基体材料的热分解温度及其力学性能,但对力学... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚醚醚酮概述
        1.2.1 PEEK及其性能特点
        1.2.2 PEEK及其复合材料的应用和发展
    1.3 PEEK复合材料耐磨性研究进展
        1.3.1 润滑剂填充改性PEEK
        1.3.2 无机纳米粒子填充改性PEEK
        1.3.3 纤维增强改性PEEK
    1.4 复合材料摩擦学简介
        1.4.1 摩擦行为的影响及磨损机理
        1.4.2 摩擦学的研究进展及发展趋势
    1.5 本论文设计思想
第二章 实验原料、试剂及测试方法
    2.1 实验原料及试剂
    2.2 测试仪器和测试方法
第三章 纳米ZnO/PEEK复合材料的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 氧化锌纳米粒子/聚醚醚酮复合材料制备
        3.2.1 ZnO纳米粒子的表面处理
        3.2.2 氧化锌纳米粒子/聚醚醚酮复合材料制备
    3.3 氧化锌纳米粒子表面修饰分析及表征
    3.4 氧化锌纳米粒子/聚醚醚酮复合材料测试结果与讨论
        3.4.1 XRD测试结果与讨论
        3.4.2 纳米复合材料的结晶熔融行为
        3.4.3 纳米复合材料的热学性能
        3.4.4 纳米复合材料的力学性能
        3.4.5 纳米复合材料的磨擦磨损行为
        3.4.6 磨损表面形貌及机理分析
    3.5 本章小结
第四章 ZnO/SCF/PEEK复合材料的制备及性能研究
    4.1 引言
    4.2 氧化锌纳米粒子/碳纤维/聚醚醚酮复合材料制备
        4.2.1 碳纤维的表面处理
        4.2.2 氧化锌纳米粒子/碳纤维/聚醚醚酮复合材料制备
    4.3 碳纤维表面包覆表征及分散程度表征
    4.4 氧化锌纳米粒子/碳纤维/聚醚醚酮复合材料测试结果与讨论
        4.4.1 复合材料的结晶熔融行为
        4.4.2 复合材料的热学性能
        4.4.3 复合材料的尺寸稳定性
        4.4.4 复合材料的力学性能
        4.4.5 复合材料的磨擦磨损行为
        4.4.6 磨损表面形貌及机理分析
    4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
作者简介
攻读硕士期间发表的学术论文和成果
致谢



本文编号：3072232