Schiff碱铜络合物改性超高分子量聚乙烯及润滑油的摩擦学研究
发布时间：2022-12-22 04:01
在摩擦学领域，摩擦学材料研发始终是最活跃的方向之一，因为通过摩擦学材料的设计，可以出现许多改善材料摩擦学性能的机会。 本文依据摩擦学中的选择性转移效应的原理，进行了用Schiff碱铜络合物+甘油-聚乙烯微胶囊将UHMWPE材料改性为具有自身选择性转移效应的摩擦学材料的设计；依据人体生物摩擦学中的生物假体“少磨损、低生物毒性危害”原则，进行了用Schiff碱铜络合物将UHMWPE材料改性为具有优异生物摩擦学性能和生物相容性的新型人工关节材料的探索设计：依据摩擦学中的纳米材料润滑的载体作用理论和选择性转移效应的原理，进行了用纳米Schiff碱铜络合物+纳米Schiff碱将极性和非极性的基础油改性为兼具自组装缓蚀膜和选择性转移效应的新型润滑剂的设计。改性所用的添加剂为Schiff碱铜络合物，这在摩擦学材料研发领域具有创新性。 在成功制备纯UHMWPE块材料、Schiff碱铜络合物和甘油—聚乙烯微胶囊等在Schiff碱铜络合物改性摩擦学材料中使用的基本材料的基础上，全面测试了它们的物性。 扫描电子显微镜（...
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 综述
1.1 引言
1.2 UHMWPE及其改性
1.2.1 UHMWPE的概况
1.2.2 UHMWPE的优点
1.2.3 UHMWPE的缺点
1.2.4 UHMWPE的摩擦学性能改性
1.2.5 作为生物摩擦学材料的UHMWPE
1.3 Schiff碱及Schiff碱络合物
1.3.1 Schiff碱及Schiff碱络合物的概况
1.3.2 Schiff碱及Schiff碱络合物的生物活性
1.3.3 Schiff碱及Schiff碱络合物的其他特性
1.3.4 Schiff碱及Schiff碱络合物在功能材料中的应用
1.4 纳米添加剂改性润滑油
1.4.1 润滑油及润滑油添加剂的概况
1.4.2 纳米润滑添加剂
1.4.3 纳米润滑添加剂研究中有待解决的问题
1.5 本论文的研究内容
第二章 Schiff碱铜络合物改性摩擦学材料的设计
2.1 摩擦学材料及新型摩擦学材料设计
2.2 具有自身选择性转移效应的Schiff碱铜络合物改性UHMWPE材料的摩擦学设计
2.3 具有优异生物摩擦学性能和生物相容性的新型人工关节材料的摩擦学设计探讨
2.4 兼具自组装缓蚀膜和选择性转移效应的新型润滑剂的摩擦学设计
2.5 本章小结
第三章 Schiff碱铜络合物改性摩擦学材料中基本原料的制备及其物性
3.1 纯UHMWPE块材料制备及其物性
3.1.1 纯UHMWPE块材料成型
3.1.2 压制成型的纯UHMWPE块的结构特征
3.1.3 在干摩擦条件下滑动时纯UHMWPE的摩擦学行为的一般规律
3.2 Schiff碱铜络合物的制备及其物性
3.2.1 Schiff碱铜络合物的合成原理
3.2.2 Schiff碱及其铜络合物的合成
3.2.3 Schiff碱铜络合物性能特征
3.3 甘油-聚乙烯微胶囊的制备及其物性
3.3.1 甘油-聚乙烯微胶囊的研究综述
3.3.2 油相相分离法制备甘油-聚乙烯微胶囊
3.3.3 甘油-聚乙烯微胶囊的性能特征
3.4 本章小结
第四章 Schiff碱铜络合物+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE材料
4.1 用于对UHMWPE改性的Schiff碱铜络合物种类的选择
4.2 15％乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物+5％甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE材料的制备
4.3 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE的性能特征
4.3.1 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE的结构特征
4.3.2 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE材料的导热性
4.3.3 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE的应力-应变特性
4.4 本章小结
第五章 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE的自身选择性转移效应
5.1 摩擦磨损试验方法
5.1.1 SST-ST销-盘磨损试验机
5.1.2 自适应环—块摩擦磨损试验机
5.2 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE自身选择性转移效应
5.2.1 高速干摩擦条件下销-盘摩擦磨损试验研究
5.2.1.1 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦行为的一般规律
5.2.1.2 载荷对Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦行为的影响
5.2.1.3 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦条件下的磨损行为
5.2.1.4 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦条件下耐磨减摩机理及自身选择性转移效应讨论
5.2.2 高速干摩擦条件下环-块摩擦磨损试验研究
5.2.2.1 相对滑动速度3.9m／s时的摩擦磨损
5.2.2.2 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦条件下自身选择性转移效应的再证明
5.3 本章小结
第六章 Schiff碱铜络合物改性UHMWPE人工关节材料初探
6.1 乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物改性UHMWPE用作人工关节材料的可行性分析
6.2 乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物改性UHMWPE的初步摩擦学研究
6.2.1 利用原子力显微镜进行微摩擦学性能测试
6.2.2 利用销-盘磨损试验进行宏观摩擦磨损性能测试
6.3 乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物改性UHMWPE的生物相容性研究
6.3.1 生物相容性实验方法
6.3.2 生物相容性实验结果与分析
6.4 本章小结
第七章 Schiff碱铜络合物+Schiff碱改性润滑油
7.1 Schiff碱改性润滑油在GCr15钢上的自组装膜
7.1.1 乙二胺缩水杨醛Schiff碱单分子层膜的制备
7.1.2 乙二胺缩水杨醛Schiff碱单分子层膜的SEM分析
7.1.3 乙二胺缩水杨醛Schiff碱单分子层膜的循环伏安测试分析
7.2 纳米Schiff碱铜络合物+纳米Schiff碱改性润滑油
7.2.1 W／O(水／油)型微乳反应器法制备纳米Schiff碱及Schiff碱铜络合物
7.2.2 纳米Schiff碱铜络合物+纳米Schiff碱改性润滑油的摩擦学特性
7.2.3 润滑油中Schiff碱铜络合物和Schiff碱的抗微生物性能
7.2.3.1 实验方法
7.2.3.2 乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物均匀分散的润滑油的抑菌效果
7.3 基于W／O型微乳反应器法制备的纳米铜改性植物油的摩擦学特性
7.3.1 利用W／O型微乳反应器法制备纳米铜改性植物油的方法及其产物的检测
7.3.2 纳米铜改性植物油的摩擦磨损试验及其结果讨论
7.4 本章小结
第八章 本博士论文的创新点及今后工作的展望
8.1 本博士论文的创新点
8.2 对今后工作的展望
第九章 结论
参考文献
附件1 体外细胞毒性试验实验数据数理统计分析
附件2 攻读博士学位期间的主要工作及发表的论文
致谢
本文编号：3723408
【文章页数】：159 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 综述
1.1 引言
1.2 UHMWPE及其改性
1.2.1 UHMWPE的概况
1.2.2 UHMWPE的优点
1.2.3 UHMWPE的缺点
1.2.4 UHMWPE的摩擦学性能改性
1.2.5 作为生物摩擦学材料的UHMWPE
1.3 Schiff碱及Schiff碱络合物
1.3.1 Schiff碱及Schiff碱络合物的概况
1.3.2 Schiff碱及Schiff碱络合物的生物活性
1.3.3 Schiff碱及Schiff碱络合物的其他特性
1.3.4 Schiff碱及Schiff碱络合物在功能材料中的应用
1.4 纳米添加剂改性润滑油
1.4.1 润滑油及润滑油添加剂的概况
1.4.2 纳米润滑添加剂
1.4.3 纳米润滑添加剂研究中有待解决的问题
1.5 本论文的研究内容
第二章 Schiff碱铜络合物改性摩擦学材料的设计
2.1 摩擦学材料及新型摩擦学材料设计
2.2 具有自身选择性转移效应的Schiff碱铜络合物改性UHMWPE材料的摩擦学设计
2.3 具有优异生物摩擦学性能和生物相容性的新型人工关节材料的摩擦学设计探讨
2.4 兼具自组装缓蚀膜和选择性转移效应的新型润滑剂的摩擦学设计
2.5 本章小结
第三章 Schiff碱铜络合物改性摩擦学材料中基本原料的制备及其物性
3.1 纯UHMWPE块材料制备及其物性
3.1.1 纯UHMWPE块材料成型
3.1.2 压制成型的纯UHMWPE块的结构特征
3.1.3 在干摩擦条件下滑动时纯UHMWPE的摩擦学行为的一般规律
3.2 Schiff碱铜络合物的制备及其物性
3.2.1 Schiff碱铜络合物的合成原理
3.2.2 Schiff碱及其铜络合物的合成
3.2.3 Schiff碱铜络合物性能特征
3.3 甘油-聚乙烯微胶囊的制备及其物性
3.3.1 甘油-聚乙烯微胶囊的研究综述
3.3.2 油相相分离法制备甘油-聚乙烯微胶囊
3.3.3 甘油-聚乙烯微胶囊的性能特征
3.4 本章小结
第四章 Schiff碱铜络合物+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE材料
4.1 用于对UHMWPE改性的Schiff碱铜络合物种类的选择
4.2 15％乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物+5％甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE材料的制备
4.3 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE的性能特征
4.3.1 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE的结构特征
4.3.2 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE材料的导热性
4.3.3 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE的应力-应变特性
4.4 本章小结
第五章 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE的自身选择性转移效应
5.1 摩擦磨损试验方法
5.1.1 SST-ST销-盘磨损试验机
5.1.2 自适应环—块摩擦磨损试验机
5.2 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE自身选择性转移效应
5.2.1 高速干摩擦条件下销-盘摩擦磨损试验研究
5.2.1.1 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦行为的一般规律
5.2.1.2 载荷对Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦行为的影响
5.2.1.3 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦条件下的磨损行为
5.2.1.4 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦条件下耐磨减摩机理及自身选择性转移效应讨论
5.2.2 高速干摩擦条件下环-块摩擦磨损试验研究
5.2.2.1 相对滑动速度3.9m／s时的摩擦磨损
5.2.2.2 Schiff碱铜+甘油-聚乙烯微胶囊改性UHMWPE高速干摩擦条件下自身选择性转移效应的再证明
5.3 本章小结
第六章 Schiff碱铜络合物改性UHMWPE人工关节材料初探
6.1 乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物改性UHMWPE用作人工关节材料的可行性分析
6.2 乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物改性UHMWPE的初步摩擦学研究
6.2.1 利用原子力显微镜进行微摩擦学性能测试
6.2.2 利用销-盘磨损试验进行宏观摩擦磨损性能测试
6.3 乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物改性UHMWPE的生物相容性研究
6.3.1 生物相容性实验方法
6.3.2 生物相容性实验结果与分析
6.4 本章小结
第七章 Schiff碱铜络合物+Schiff碱改性润滑油
7.1 Schiff碱改性润滑油在GCr15钢上的自组装膜
7.1.1 乙二胺缩水杨醛Schiff碱单分子层膜的制备
7.1.2 乙二胺缩水杨醛Schiff碱单分子层膜的SEM分析
7.1.3 乙二胺缩水杨醛Schiff碱单分子层膜的循环伏安测试分析
7.2 纳米Schiff碱铜络合物+纳米Schiff碱改性润滑油
7.2.1 W／O(水／油)型微乳反应器法制备纳米Schiff碱及Schiff碱铜络合物
7.2.2 纳米Schiff碱铜络合物+纳米Schiff碱改性润滑油的摩擦学特性
7.2.3 润滑油中Schiff碱铜络合物和Schiff碱的抗微生物性能
7.2.3.1 实验方法
7.2.3.2 乙二胺缩水杨醛Schiff碱铜(Ⅱ)络合物均匀分散的润滑油的抑菌效果
7.3 基于W／O型微乳反应器法制备的纳米铜改性植物油的摩擦学特性
7.3.1 利用W／O型微乳反应器法制备纳米铜改性植物油的方法及其产物的检测
7.3.2 纳米铜改性植物油的摩擦磨损试验及其结果讨论
7.4 本章小结
第八章 本博士论文的创新点及今后工作的展望
8.1 本博士论文的创新点
8.2 对今后工作的展望
第九章 结论
参考文献
附件1 体外细胞毒性试验实验数据数理统计分析
附件2 攻读博士学位期间的主要工作及发表的论文
致谢
本文编号：3723408
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3723408.html
