碳纳米/高分子复合材料机械与摩擦性能分子动力学研究
发布时间：2021-08-02 10:14
高分子材料凭借其优异的力学和热力学性能、抗摩擦磨损特性、轻质、抗腐蚀性和价格低廉等优点被广泛应用在农业、石油化工、海洋、航空航天等科技领域。但高分子材料在应用中,常常承受高温、高压、磨粒磨损等复杂因素的耦合作用,导致基体材料出现过早断裂和磨损等失效情况,缩短了设备使用寿命,造成了大量的经济损失。因此,探索高分子材料失效机理和研究提升其机械和摩擦磨损特性的方法具有十分重要的意义。目前,混入炭黑、白炭黑和纤维等传统补强体系仍被广泛使用,但该类补强体系通常具有不可再生、难易降解、比表面积低等局限性。导致了环境污染并损坏高分子轻质这一重要特性,并且其补强能力也十分有限。基于连续理论的计算和宏观的实验研究仍然是现阶段主要的方法和途径。在原子维度的结构构象和体系随时间变化的过程却无法进行实时观测和分析,微观理论分析与支撑十分薄弱。近年来,随着纳米技术和材料科学的不断发展,以碳纳米管（CNTs）和石墨烯（GNS）为代表的碳纳米材料,凭借其良好的力学和热力学性能、高比表面积、轻质等优异性质,可以打破传统补强体系的局限性,成为新一代高分子材料的理想纳米补强体系。同时,随着纳米技术与计算机技术的不断结合,...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
单头螺杆泵示意图
沈阳工业大学博士学位论文；纤维增强聚合物复合材料中纤维与聚合物的结构和性质均有较大差别，为了改善纤维聚合物界面结构，提高纤维增强聚合物的机械性能，通常也需要对纤维表面进行处理[49]。纤维经稀土改性后[50]，表面含氧基团增多，增强了其与基体的结合，应力承载能力加强，样抑制了 PTFE 的大片状磨损脱落，降低了摩擦和磨损。用偶联剂处理后的 SiC 纤维面可以形成柔软的界面层，与 PTFE 基体形成的界面结合力有所增强，使 SiC 纤维TFE 复合材料的耐磨性能和抗拉特性得到提高[51,52]。
图 1.2 碳纤维及其复合材料Fig.1.2 Carbon fiber and Carbon fiber/polymer composites米补强材料概述米管概述管（Carbonnanotubes,CNTs），又称巴基管，属于富勒碳系（Fulle断深入研究中发现的[53]。CNTs 是由单层或多层石墨片围绕同一中曲而成的无缝纳米级管结构，两端通常被由五元环和七元环参与分子封住，每层纳米管的管壁是一个由碳原子通过 sp2 杂化与周围所构成的六边形网络平面所围成的圆柱面，CNTs 根据管状物的石碳纳米管（single-walled Carbon nanotubes，SWNTs）和多壁碳纳米bon nanotubes，MWNTs）[55]如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]原子尺度摩擦研究进展[J]. 张红卫,张田忠. 固体力学学报. 2014(05)
[2]浅析复杂条件下的石油开采技术[J]. 赵全文. 中国石油和化工标准与质量. 2011(12)
[3]纳米氧化锌的制备及表面改性技术进展[J]. 崔小明,陈天舒. 橡胶科技市场. 2010(13)
[4]45#钢表面纳米晶层的高温磨损特性[J]. 刘莉莉,麦永津,揭晓华,于能,郑向新. 摩擦学学报. 2010(03)
[5]润滑材料摩擦化学[J]. 薛群基,张俊彦. 化学进展. 2009(11)
[6]井下螺杆泵定子的失效分析及解决方法[J]. 盖伟涛,戴瑾华. 石油矿场机械. 2008(09)
[7]单螺杆泵定子橡胶温度场分析[J]. 杨秀萍,郭津津. 润滑与密封. 2008(07)
[8]混合溶剂中硅烷偶联剂KH570对纳米ZnO的接枝改性（英文）[J]. 马书蕊,施利毅,冯欣,虞伟钧,鲁波. Journal of Shanghai University（English Edition）. 2008(03)
[9]机械系统中摩擦模型的研究进展[J]. 刘丽兰,刘宏昭,吴子英,王忠民. 力学进展. 2008(02)
[10]高性能耐高温聚合物复合材料的摩擦磨损性能研究[J]. 邓鑫,李笃信,杨军,王静. 高分子通报. 2008(01)
博士论文
[1]丁腈橡胶表面化学改性及其摩擦学和耐油性能研究[D]. 韩珩.沈阳工业大学 2014
[2]采油螺杆泵螺杆—衬套副力学特性及磨损失效研究[D]. 杜秀华.大庆石油学院 2010
硕士论文
[1]天然橡胶摩擦磨损性能及机理研究[D]. 巩丽.青岛科技大学 2015
[2]基于机械与容积效率的螺杆泵转速控制方法研究[D]. 田野.沈阳工业大学 2012
[3]高性能螺杆泵定子橡胶材料研究[D]. 占升忠.吉林大学 2012
[4]基于大系统思想的潜油螺杆泵采油机组整体优化方法研究[D]. 刘铭.沈阳工业大学 2009
本文编号：3317383
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
单头螺杆泵示意图
沈阳工业大学博士学位论文；纤维增强聚合物复合材料中纤维与聚合物的结构和性质均有较大差别，为了改善纤维聚合物界面结构，提高纤维增强聚合物的机械性能，通常也需要对纤维表面进行处理[49]。纤维经稀土改性后[50]，表面含氧基团增多，增强了其与基体的结合，应力承载能力加强，样抑制了 PTFE 的大片状磨损脱落，降低了摩擦和磨损。用偶联剂处理后的 SiC 纤维面可以形成柔软的界面层，与 PTFE 基体形成的界面结合力有所增强，使 SiC 纤维TFE 复合材料的耐磨性能和抗拉特性得到提高[51,52]。
图 1.2 碳纤维及其复合材料Fig.1.2 Carbon fiber and Carbon fiber/polymer composites米补强材料概述米管概述管（Carbonnanotubes,CNTs），又称巴基管，属于富勒碳系（Fulle断深入研究中发现的[53]。CNTs 是由单层或多层石墨片围绕同一中曲而成的无缝纳米级管结构，两端通常被由五元环和七元环参与分子封住，每层纳米管的管壁是一个由碳原子通过 sp2 杂化与周围所构成的六边形网络平面所围成的圆柱面，CNTs 根据管状物的石碳纳米管（single-walled Carbon nanotubes，SWNTs）和多壁碳纳米bon nanotubes，MWNTs）[55]如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]原子尺度摩擦研究进展[J]. 张红卫,张田忠. 固体力学学报. 2014(05)
[2]浅析复杂条件下的石油开采技术[J]. 赵全文. 中国石油和化工标准与质量. 2011(12)
[3]纳米氧化锌的制备及表面改性技术进展[J]. 崔小明,陈天舒. 橡胶科技市场. 2010(13)
[4]45#钢表面纳米晶层的高温磨损特性[J]. 刘莉莉,麦永津,揭晓华,于能,郑向新. 摩擦学学报. 2010(03)
[5]润滑材料摩擦化学[J]. 薛群基,张俊彦. 化学进展. 2009(11)
[6]井下螺杆泵定子的失效分析及解决方法[J]. 盖伟涛,戴瑾华. 石油矿场机械. 2008(09)
[7]单螺杆泵定子橡胶温度场分析[J]. 杨秀萍,郭津津. 润滑与密封. 2008(07)
[8]混合溶剂中硅烷偶联剂KH570对纳米ZnO的接枝改性（英文）[J]. 马书蕊,施利毅,冯欣,虞伟钧,鲁波. Journal of Shanghai University（English Edition）. 2008(03)
[9]机械系统中摩擦模型的研究进展[J]. 刘丽兰,刘宏昭,吴子英,王忠民. 力学进展. 2008(02)
[10]高性能耐高温聚合物复合材料的摩擦磨损性能研究[J]. 邓鑫,李笃信,杨军,王静. 高分子通报. 2008(01)
博士论文
[1]丁腈橡胶表面化学改性及其摩擦学和耐油性能研究[D]. 韩珩.沈阳工业大学 2014
[2]采油螺杆泵螺杆—衬套副力学特性及磨损失效研究[D]. 杜秀华.大庆石油学院 2010
硕士论文
[1]天然橡胶摩擦磨损性能及机理研究[D]. 巩丽.青岛科技大学 2015
[2]基于机械与容积效率的螺杆泵转速控制方法研究[D]. 田野.沈阳工业大学 2012
[3]高性能螺杆泵定子橡胶材料研究[D]. 占升忠.吉林大学 2012
[4]基于大系统思想的潜油螺杆泵采油机组整体优化方法研究[D]. 刘铭.沈阳工业大学 2009
本文编号：3317383
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