聚酰亚胺/石墨耐磨涂层制备工艺及性能研究

发布时间：2021-09-30 18:09

　　发动机活塞在高速运动过程中,活塞外壁不可避免会与气缸内壁产生摩擦,金属与金属间的摩擦均会使活塞和气缸产生严重磨损,大大减小活塞及其周围零部件寿命；耐磨涂层的应用,可以减小摩擦功,延长发动机零部件的使用寿命,涂层在活塞壁金属表面形成的滑动薄膜甚至可以在极度承载下避免金属与金属间的摩擦。但是就国内市场而言,耐磨涂层事实上在工业上的生产和应用大部分依赖于进口,虽然我国在实验室内对耐磨涂层的研究开发初有成效,但由于工艺过于复杂或成本较高等各种原因而无法实现工业化。以规模化生产和工业应用为前提,本论文在实验室现有条件下探索涂层生产工艺参数及涂料配方,通过涂层结合强度和摩擦磨损等性能测试,确定最佳工艺参数和在最佳工艺参数下的最优配方。本论文实验过程中,探讨的工艺参数主要有涂料固含量和原材料混料时间,采用的基体成膜物质主要为热塑性芳香族聚酰亚胺,填料主要有石墨、碳纤维和碳化硅。本论文采用简单灵活的物理方法—球磨法制备涂料,以丝网印刷的方式在铝合金基体上得到固体润滑耐磨涂层。涂料和涂层的制备工艺简单,整个过程需要时间短,满足工业化生产条件。首先以石墨为填料探究涂料最佳制备工艺参数。涂料固含量越大粘度越... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
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摘要(英文)
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 聚酰亚胺耐磨涂层组成
        1.2.1 聚酰亚胺
        1.2.2 填料
        1.2.3 助剂
    1.3 聚酰亚胺耐磨涂层的研究进展
        1.3.1 石墨在化学粘接耐磨涂层中的应用
        1.3.2 碳纤维及碳化硅在化学粘接耐磨涂层中的应用
    1.4 涂层摩擦及磨损机理
    1.5 本论文研究目的和研究内容
第2章 实验材料、设备与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 聚酰亚胺
        2.1.2 填料
        2.1.3 其他实验材料
    2.2 实验仪器及设备
    2.3 实验涂料制备方法
    2.4 涂层处理技术
        2.4.1 丝网印刷
        2.4.2 耐磨涂层的制备
    2.5 金属表面预处理
    2.6 测试方法和手段
        2.6.1 粘度测试
        2.6.2 超声水浴
        2.6.3 摩擦磨损性能测试
        2.6.4 扫描电子显微镜形貌分析
第3章 聚酰亚胺耐磨涂料制备工艺对涂层性能影响
    3.1 引言
    3.2 实验方案
    3.3 石墨对涂层性能的影响
        3.3.1 石墨对涂料粘度的影响
        3.3.2 石墨对涂层结合强度的影响
        3.3.3 石墨对涂层摩擦磨损性能的影响
    3.4 混料时间对涂层性能的影响
        3.4.1 混料时间对涂料粘度的影响
        3.4.2 混料时间对涂层结合强度的影响
        3.4.3 混料时间对涂层摩擦磨损性能的影响
    3.5 本章小结
第4章 碳纤维和碳化硅单一添加对聚酰亚胺/石墨耐磨涂层性能影响
    4.1 引言
    4.2 实验方案
    4.3 碳纤维对涂层性能的影响
        4.3.1 碳纤维对涂料粘度的影响
        4.3.2 碳纤维对涂层结合强度的影响
        4.3.3 碳纤维对涂层摩擦磨损性能的影响
    4.4 碳化硅对涂层性能的影响
        4.4.1 碳化硅含量对涂料粘度的影响
        4.4.2 碳化硅含量对涂层结合强度的影响
        4.4.3 不同碳化硅含量下涂层摩擦磨损性能研究
    4.5 本章小结
第5章 碳纤维/碳化硅复合添加对聚酰亚胺/石墨涂层性能影响
    5.1 引言
    5.2 实验方案
    5.3 碳纤维与碳化硅复合添加对涂层性能的影响
        5.3.1 碳纤维与碳化硅复合添加对涂料粘度的影响
        5.3.2 碳纤维与碳化硅复合添加对涂层结合强度的影响
        5.3.3 碳纤维与碳化硅复合添加下涂层摩擦磨损性能研究
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
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本文编号：3416394