玄武岩纤维/丁腈橡胶复合材料的制备、结构与摩擦学性能研究

发布时间：2023-04-05 03:58

　　为改善丁腈橡胶(NBR)的摩擦学性能,制备具有低摩擦系数(COF)、高耐磨特性的NBR基复合材料,本研究将一种新型高性能天然无机纤维——玄武岩纤维(BF)引入NBR基体,制备短切BF/NBR复合材料。研究了BF的引入对NBR基复合材料性能,尤其是在干摩擦及水润滑条件下摩擦学性能的影响及影响机理。并进一步考察了硅烷偶联剂和固体润滑剂对BF/NBR复合材料的摩擦学性能的改善作用。主要内容如下:(1)制备了不同BF含量及取向的BF/NBR复合材料,研究了纤维的含量及取向对材料摩擦学性能的影响。结果表明,BF的引入可降低NBR基复合材料的COF和有效磨损率(W_s)。纤维取向对COF影响不大,但平行取向时更有利于改善复合材料的耐磨性。(2)研究了(1)中制备的BF/NBR复合材料在30℃～70℃条件下的耐水老化特性,以及在上述温度范围内水润滑条件下的摩擦学性能及其影响因素。结果表明,随着水温升高,材料的吸水率提高,进而降低了复合材料的撕裂性能。水对BF/NBR复合材料具有优良的润滑作用,但随水温升高,润滑能力降低。COF与BF的含量/取向均无明显关联,主要受到水温的影响。B...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 橡胶的摩擦学性能
        1.2.1 摩擦
        1.2.2 磨损
        1.2.3 润滑
    1.3 NBR的摩擦学性能及应用
        1.3.1 NBR的简介
        1.3.2 NBR摩擦学性能的影响因素
        1.3.3 NBR的抗磨减摩处理方法
        1.3.4 水润滑轴承用NBR复合材料研究进展
    1.4 玄武岩纤维(BF)
        1.4.1 BF的简介
        1.4.2 短切BF在聚合物抗磨减摩中的应用
    1.5 研究目的及内容
第二章 干摩擦条件下BF/NBR复合材料的摩擦学性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 实验配方
        2.2.4 试样制备
        2.2.5 测试与表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 硫化特性
        2.3.2 BF/NBR复合材料的制备
        2.3.3 物理机械性能
        2.3.4 摩擦学性能
    2.4 本章小结
第三章 BF/NBR复合材料的耐水性及水润滑条件下的摩擦学性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 实验配方
        3.2.4 试样制备
        3.2.5 水老化
        3.2.6 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 吸水性
        3.3.2 水老化对材料物理性能的影响
        3.3.3 水老化对材料力学性能的影响
        3.3.4 水润滑条件下复合材料的摩擦学性能
    3.4 本章小结
第四章 γ-氨丙基三乙氧基硅烷对BF/NBR复合材料摩擦学性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料与仪器设备
        4.2.2 实验设备
        4.2.3 实验配方
        4.2.4 试样制备
        4.2.5 测试与表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 硫化特性
        4.3.2 物理机械性能
        4.3.3 粘弹性
        4.3.4 摩擦学性能
    4.4 本章小结
第五章 固体润滑剂对BF/NBR复合材料摩擦学性能的影响
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料与仪器设备
        5.2.2 实验设备
        5.2.3 实验配方
        5.2.4 试样制备
        5.2.5 测试与表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 复合材料的制备
        5.3.2 硫化特性
        5.3.3 物理机械性能
        5.3.4 粘弹性
        5.3.5 摩擦学性能
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3782681