无机磷酸盐复合涂层的制备及摩擦学性能研究

发布时间：2023-03-13 20:09

　　润滑防护涂层是利用涂层来减少两个接触面之间的摩擦磨损作用。当航天飞行器在近地轨道运行时,润滑防护涂层材料面临最苛刻的环境就是原子氧辐射,因此要求应用于航天器材料表面的润滑涂层需要有良好的抗原子氧性能。而磷酸盐粘结固体润滑涂层由于粘结性好、抗氧化、耐高温、制备工艺简单、价格低廉等优异特性极具应用潜力。磷酸盐树脂本身具备良好的空间环境适应性,但作为无机材料其本身骨架刚性较大,导致其作为润滑涂层的基础树脂时会带来韧性差、易磨损的缺陷。为了进一步提升其摩擦学性能,本文用磷酸铬铝(ACP)作为粘结剂,聚四氟乙烯(PTFE)乳液为改性剂改性ACP得到改性树脂,并在此基础上,进一步将二硫化钼(MoS₂)作为固体润滑剂加入改性树脂中,设计制备了磷酸盐复合涂层。系统考察了改性树脂及复合涂层的摩擦学性能,初步明确了原子氧辐照对材料结构及摩擦磨损性能的影响机制。主要研究结果如下:(1)利用磷酸、三氧化铬、氢氧化铝制备出了ACP粘结剂,用PTFE乳液改性得到改性树脂,研究PTFE含量对改性树脂摩擦学性能的影响,结果表明:加入PTFE的含量增加,改性树脂的摩擦学性能先有一定提升后下降。当A...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 粘结固体润滑涂层的概述
        1.2.1 粘结固体润滑涂层的技术工艺路线
        1.2.2 粘结固体润滑涂层的分类
    1.3 固体润滑剂的概述
        1.3.1 层状固体润滑剂
        1.3.2 软金属
        1.3.3 高分子材料
        1.3.4 金属氧化物
        1.3.5 金属氟化物
    1.4 磷酸盐粘结剂国内外研究现状
        1.4.1 磷酸盐粘结剂的概述
        1.4.2 磷酸盐粘结剂的分类
        1.4.3 无机磷酸盐涂层的应用
    1.5 研究内容
第2章 改性树脂的制备及性能研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及仪器设备
        2.2.2 磷酸铬铝粘结剂的制备
        2.2.3 改性树脂的制备
        2.2.4 涂层的摩擦磨损试验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 改性树脂的摩擦学性能研究
    2.4 小结
第3章 原子氧辐照对改性树脂的摩擦学性能影响
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及仪器设备
        3.2.2 改性树脂的制备
        3.2.3 改性树脂的摩擦磨损试验
        3.2.4 改性树脂的原子氧辐照试验
        3.2.5 改性树脂的表征和性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 原子氧辐照对改性树脂形貌和组成结构的影响
        3.3.2 原子氧辐照对改性树脂摩擦学性能的影响
        3.3.3 原子氧辐照对改性树脂结构的影响
    3.4 小结
第4章 二硫化钼复合涂层的制备及性能研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及仪器设备
        4.2.2 复合涂层的制备
        4.2.3 涂层的摩擦磨损试验
        4.2.4 涂层的表征和性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 复合涂层的力学性能
        4.3.2 复合涂层在大气环境下的摩擦学性能
        4.3.3 复合涂层在真空环境下的摩擦学性能
    4.4 小结
第5章 原子氧辐照对复合涂层的摩擦学性能影响
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验原料及仪器设备
        5.2.2 复合涂层的制备
        5.2.3 复合涂层的摩擦磨损实验
        5.2.4 原子氧辐照试验
        5.2.5 涂层的表征和性能测试
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 原子氧辐照对复合涂层形貌结构的影响
        5.3.2 原子氧辐照对复合涂层大气环境下摩擦学的影响
        5.3.3 原子氧辐照对复合涂层真空环境下摩擦学的影响
        5.3.4 小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文



本文编号：3762305