碳纳米管填充聚合物多孔含油材料摩擦学性能研究

发布时间：2017-10-31 20:06

  本文关键词：碳纳米管填充聚合物多孔含油材料摩擦学性能研究

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【摘要】：多孔含油保持架是航空、航天飞行器轴承的重要组成部件。空间环境复杂,轴承摩擦对偶件间油膜破坏和润滑油流失严重,造成轴承旋转精度和使用寿命降低。因此,本文采用加入造孔剂的方法制备高含油率多孔材料,并以碳纳米管为添加剂来改善多孔材料的含油性能、力学性能和摩擦磨损性能,研究配方和工艺参数对聚合物多孔材料性能的影响,得出新型贮油材料的制备方法。针对多孔材料难以同时保证高含油率和高强度的问题,本文以碳纳米管为添加剂,分别研究碳纳米管对含油率的提高和强度的增大作用。以碳纳米管润湿理论和试验验证相结合的方法,研究了碳纳米管与润滑油的浸润作用。将短纤维增强聚合物理论应用到碳纳米管填充聚合物上,研究碳纳米管对聚合物多孔材料的增强作用。研究了碳纳米管填充聚合物多孔材料的润滑原理和润滑模型。针对飞行器轴承的工作环境比较复杂,本文分别以酚醛树脂和聚酰亚胺为树脂基体,创新性地将碳纳米管为添加剂,采用热压和冷压烧结的方法,通过改变配方和工艺参数,制备碳纳米管填充聚合物多孔含油材料。对所做试件进行密度分析、扫描电镜观察表面形貌和聚集态结构,确定了一种性能更优并且可能满足在复杂空间环境下使用要求的聚合物作为基体材料。针对碳纳米管填充聚合物多孔材料性能影响因素多且复杂,本文通过改变材料配方和工艺参数,制备了多个系列碳纳米管填充聚合物多孔含油试件。分别研究碳纳米管含量、造孔剂含量、温度和压力对试件含油性能、力学性能和抗磨损性能的影响,扫描电镜观察试件表面形貌和聚集态结构,分析了磨痕宽度变化规律,研究磨损状态及原因,分析了碳纳米管作用原理。
【关键词】：自润滑 多孔材料 聚合物 碳纳米管
【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】：V250
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题的来源及研究的目的和意义8-9
• 1.1.1 课题的来源8
• 1.1.2 课题研究的目的和意义8-9
• 1.2 碳纳米管填充聚合物多孔含油材料的研究现状9-13
• 1.2.1 碳纳米管填充聚合物材料的研究现状9-11
• 1.2.2 多孔材料的研究现状11-13
• 1.2.3 聚合物多孔含油材料研究现状简析13
• 1.3 课题的研究内容13-15
• 第2章 碳纳米管填充聚合物多孔材料含油研究15-30
• 2.1 引言15
• 2.2 碳纳米管的改性研究15-22
• 2.2.1 碳纳米管与润滑油浸润作用的理论研究15-17
• 2.2.2 实验研究17-21
• 2.2.3 结果分析21-22
• 2.3 碳纳米管增强聚合物理论研究22-25
• 2.3.1 碳纳米管增强聚合物材料理论22-24
• 2.3.2 碳纳米管/聚合物界面结合强度分析24-25
• 2.4 碳纳米管填充聚合物多孔含油材料的润滑模型25-29
• 2.4.1 多孔含油材料的特性25-26
• 2.4.2 润滑油与多孔材料的相互关系26-27
• 2.4.3 多孔含油材料的润滑原理27-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 碳纳米管填充聚合物多孔含油材料制备工艺研究30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 原料的选取与实验设备30-32
• 3.2.1 原料的选取30-31
• 3.2.2 实验设备31-32
• 3.3 碳纳米管填充酚醛树脂多孔含油材料的制备工艺32-36
• 3.3.1 酚醛树脂的固化过程32
• 3.3.1 实验研究32-33
• 3.3.2 结果及分析33-36
• 3.4 碳纳米管填充聚酰亚胺多孔含油材料的制备工艺研究36-41
• 3.4.1 聚酰亚胺的固化过程36-37
• 3.4.2 实验研究37-39
• 3.4.4 结果及分析39-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 碳纳米管填充聚酰亚胺多孔材料的性能研究42-63
• 4.1 引言42
• 4.2 实验设备及测试方法42-43
• 4.3 碳纳米管填充聚酰亚胺多孔材料的含油性能43-48
• 4.3.1 配方的影响44-46
• 4.3.3 工艺参数的影响46-48
• 4.4 碳纳米管填充聚酰亚胺多孔材料的力学性能48-51
• 4.4.1 多孔材料的硬度48-51
• 4.4.2 多孔材料的冲击强度51
• 4.5 碳纳米管填充聚酰亚胺多孔材料的抗磨损性能51-62
• 4.5.1 多孔材料摩擦稳定性51-54
• 4.5.2 配方的影响54-57
• 4.5.3 工艺参数的影响57-58
• 4.5.4 多孔材料磨损分析58-60
• 4.5.5 碳纳米管填充作用分析60-62
• 4.6 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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2 冯青平;谢续明;;多壁碳纳米管改性热固性酚醛树脂的研究[J];玻璃钢/复合材料;2007年03期

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中国重要会议论文全文数据库 前1条

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本文编号：1123540