液体润滑剂/β-环糊精包合物为填料的酚醛树脂砂轮自润滑性能研究

发布时间：2021-08-14 07:53

　　以液体润滑剂（二烃五硫化物,RC2540）和β-环糊精（β-CD）为原料制备了纳米级润滑剂包合物,以包合物为填料制备了一种新型的具有自润滑性能的酚醛树脂砂轮。分析包合物在树脂中的形态及热重情况,考察包合物填充量对砂轮力学性能的影响。分别研究包合物含量和磨削参数（磨削速度、进给速度、磨削深度）对砂轮磨削性能的影响,分析包合物在磨削过程中释放RC2540并产生自润滑作用的机理。结果表明,润滑剂包合物在酚醛树脂固化过程中未被破坏;当包合物添加剂的填充量小于20%时,砂轮的抗拉强度和硬度均可满足实际使用要求;相同磨削条件下,填充10%包合物砂轮的磨削力相比于普通砂轮减小40%左右,温度降低35%左右,显现出良好的磨削性能。砂轮中的包合物在磨削过程中破裂,均匀释放出的RC2540与β-环糊精的摩擦产物共同作用于磨面上形成自润滑层,该自润滑层具有良好的减摩、抗磨和提高表面质量的作用。 

【文章来源】：机械工程学报. 2017,53(17)北大核心EICSCD

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

各自润滑砂轮组织结构

162机械工程学报第53卷第17期期液和1L含β-CD浓度为3.0×102mol/L的溶液混合，随后混合物在恒温水浴(40℃)中搅拌50h。利用旋转蒸发仪将溶液蒸发，得到固体混合物，并用丙酮充分浇洗，去除未被β-CD包合的RC2540。最后，将丙酮真空抽滤，固体产物在60℃下干燥处理，得到β-CD/RC2540包合物。图2为β-CD和包合物在扫描电镜(SEM)下的微观形貌。可见，β-CD呈现出规则的晶型，而包合物的形态较为松散，且晶粒变细。这是由于RC2540进入β-CD空腔后，导致β-CD结晶性降低，甚至失去了结晶性[10-12]。图2扫描电镜图1.3砂轮试样的制备将质量分数为15%的酚醛树脂粉，0～20%的β-CD或β-CD/RC2540包合物，65%～80%的白刚玉磨料按比例混匀，并添加5%的糠醇作润湿剂(配方见表2)。在搅拌机内混合搅拌10～15min以提高包合物和磨料在酚醛树脂粉末中的离散性。将物料装入8字型腔和圆形型腔模具中，冷压30min(成型压强65MPa)。随后，将模具中的试样放入炉中后固化处理8h，固化温度165℃，温升速率10℃/h，自然冷却。80mm×22mm的8字块试样用于抗拉强度和硬度测试。175mm×80mm×27mm的圆形砂轮试样用于磨削性能试验。表2砂轮配方(质量分数)%试样号磨料结合剂β-CD包合物0#8515001#8015503#75151005#70151507#65152002#8015054#75150106#70150158#65150201.4力学性能测试在RG4100型万能材料试验机(图3)上测试8字块试样的抗拉强度，拉伸速率为1mm/min。图3为被拉断的八字快试样。采用HR-150A型洛氏硬度计测量试样的硬度，压头直径3.175mm，预载荷98N，主载荷980N。测试时，取上下两个面外圆至孔径1/2处对称测4处，每处测3点，取其平均值作为砂轮试样的硬度。(a)万能材料试验机(b)八字快试样图

用于磨削性能试验。表2砂轮配方(质量分数)%试样号磨料结合剂β-CD包合物0#8515001#8015503#75151005#70151507#65152002#8015054#75150106#70150158#65150201.4力学性能测试在RG4100型万能材料试验机(图3)上测试8字块试样的抗拉强度，拉伸速率为1mm/min。图3为被拉断的八字快试样。采用HR-150A型洛氏硬度计测量试样的硬度，压头直径3.175mm，预载荷98N，主载荷980N。测试时，取上下两个面外圆至孔径1/2处对称测4处，每处测3点，取其平均值作为砂轮试样的硬度。(a)万能材料试验机(b)八字快试样图3RG4100型万能材料试验机及被拉断的八字快试样1.5磨削性能试验在MM7120A型精密平面磨床上进行磨削力及

【参考文献】：
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本文编号：3342082