基于界面调控设计高摩擦稳态多功能环氧涂层的研究
发布时间：2021-07-09 10:43
环氧树脂作为一种被广泛应用的通用型涂层材料,常被应用于多种涂装机械零部件中,而在机械零部件日益精准的趋势下,环氧树脂复合材料需要更加迅速的进入摩擦稳态,所以对于其自润滑能力需要进行提升,因此本文通过几种界面设计手段对环氧树脂基体材料的摩擦学性能进行改善,然后在已具备高摩擦稳态的环氧基材的基础之上,再对此环氧材料进行多种功能的开发,旨在制备出一种多功能环氧复合涂层。（1）首先,采用硅烷偶联剂改性微米填料,利用PTFE、石墨、Mo S2作为润滑相,Al2O3作为增强相,利用扫描电镜观察材料表面磨损形态及MRH-3G型摩擦磨损机研究其摩擦性能,发现当配比为W聚四氟乙烯:W石墨粉:W二硫化钼:W氧化铝=4:3:4:1时,涂层形成较为优异的摩擦膜及润滑膜,使得涂层有良好的耐磨性能,平均摩擦系数为0.119。（2）通过原位掺杂手段直接制备硅溶胶,然后复配碳纳米管,利用其参与环氧树脂的三级固化过程,进一步提高改性填料的利用率,提升其改性程度,增强环氧树脂基质材料的性能。发现当（EPS、EP）/PA:CNTs=24...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
环氧树脂基复合材料现状因此当今的学者开发出来多种表面改性方式去改善无机填料与环氧树脂之间的相
图 2.1 MRH-3 型环块式摩擦磨损试验机及环块式摩擦示意图 热失重分析仪(TGA)本实验利用 ZCT-A 型差热热失重分析仪考察了环氧树脂基复合涂层材料的耐将试样混合均匀后研磨，称取(4.5~5.0) mg，设置温度范围为 25 ℃~600 ℃， ℃/min，N2作为保护气体。 附着力测试用交叉划格的方法在环氧树脂基复合材料的表面进行划格，划格间距 1 m量为 10 行 10 列。划格后用放大镜观察表面脱落情况，等级如表 2.3。表 2.3 附着力测试结果等级分类
5 153.6 9.4通过热失重曲线可以看出，不同的填料复配环氧-顺酐固化系统的 5%失重温度和700 ℃残炭率的差别较大，但是在表中可以看出组分 3 时失重温度最高，这是由于填料接枝到环氧树脂内较多，再通过固化剂进行交联形成稳定的网状结构。同时组分 3 的残炭率最高，这是由于除了和体系的交联密度有关之外还与体系内分子移动有关，由于填料的接枝使得复合材料在热分解中移动较为困难，因此其残炭率最高。表 3.3 不同组分、含量填料改性涂层的摩擦系数组分 无添加 1 2 3 4 5平均摩擦系数 0.5 0.35 0.27 0.119 0.15 0.33.4.3 形貌分析1) 氧化铝、二硫化钼改性处理形貌图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Combined effect of the use of carbon fiber and seawater and the molecular structure on the tribological behavior of polymer materials[J]. Zhiqiang WANG,Jing NI,Dianrong GAO. Friction. 2018(02)
[2]自修复涂层材料研究进展[J]. 李海燕,崔业翔,王晴,李爽,汪怀远,王宝辉. 高分子材料科学与工程. 2016(10)
[3]表面改性钛合金与增强型聚四氟乙烯在海水中的摩擦学行为[J]. 王嘉平,刘道新,柯汉兵,项定根,柳勇,代路,张晓化. 机械科学与技术. 2016(04)
[4]环氧树脂防腐性能研究进展[J]. 刘丹,伍方,赵文杰,岑启宏,乌学东,薛群基. 中国材料进展. 2015(11)
[5]Influence of Non-smooth Surface on Tribological Properties of Glass Fiber-epoxy Resin Composite Sliding against Stainless Steel under Natural Seawater Lubrication[J]. WU Shaofeng,GAO Dianrong,LIANG Yingna,CHEN Bo. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
[6]有机复合摩擦材料及其研究现状[J]. 徐祥,杨明. 材料导报. 2015(21)
[7]聚四氟乙烯基耐磨涂层的摩擦学性能研究[J]. 辛存良,何世安,胡来平,杜彬. 涂料工业. 2015(11)
[8]海水环境中环氧值对环氧树脂涂层摩擦学性能的影响研究[J]. 陈颢,伍方,赵文杰,曾志翔,乌学东,薛群基. 摩擦学学报. 2014(06)
硕士论文
[1]聚四氟乙烯润滑涂层的制备及性能研究[D]. 李凯.燕山大学 2016
[2]填充改性聚四氟乙烯的摩擦磨损性能研究[D]. 李翠.扬州大学 2016
[3]有机黏结固体润滑防粘扣涂料的研究[D]. 宋晓峰.华东理工大学 2013
[4]氧化铝表面处理对微米Al2O3/环氧树脂性能影响的研究[D]. 王新慧.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3273597
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
环氧树脂基复合材料现状因此当今的学者开发出来多种表面改性方式去改善无机填料与环氧树脂之间的相
图 2.1 MRH-3 型环块式摩擦磨损试验机及环块式摩擦示意图 热失重分析仪(TGA)本实验利用 ZCT-A 型差热热失重分析仪考察了环氧树脂基复合涂层材料的耐将试样混合均匀后研磨，称取(4.5~5.0) mg，设置温度范围为 25 ℃~600 ℃， ℃/min，N2作为保护气体。 附着力测试用交叉划格的方法在环氧树脂基复合材料的表面进行划格，划格间距 1 m量为 10 行 10 列。划格后用放大镜观察表面脱落情况，等级如表 2.3。表 2.3 附着力测试结果等级分类
5 153.6 9.4通过热失重曲线可以看出，不同的填料复配环氧-顺酐固化系统的 5%失重温度和700 ℃残炭率的差别较大，但是在表中可以看出组分 3 时失重温度最高，这是由于填料接枝到环氧树脂内较多，再通过固化剂进行交联形成稳定的网状结构。同时组分 3 的残炭率最高，这是由于除了和体系的交联密度有关之外还与体系内分子移动有关，由于填料的接枝使得复合材料在热分解中移动较为困难，因此其残炭率最高。表 3.3 不同组分、含量填料改性涂层的摩擦系数组分 无添加 1 2 3 4 5平均摩擦系数 0.5 0.35 0.27 0.119 0.15 0.33.4.3 形貌分析1) 氧化铝、二硫化钼改性处理形貌图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Combined effect of the use of carbon fiber and seawater and the molecular structure on the tribological behavior of polymer materials[J]. Zhiqiang WANG,Jing NI,Dianrong GAO. Friction. 2018(02)
[2]自修复涂层材料研究进展[J]. 李海燕,崔业翔,王晴,李爽,汪怀远,王宝辉. 高分子材料科学与工程. 2016(10)
[3]表面改性钛合金与增强型聚四氟乙烯在海水中的摩擦学行为[J]. 王嘉平,刘道新,柯汉兵,项定根,柳勇,代路,张晓化. 机械科学与技术. 2016(04)
[4]环氧树脂防腐性能研究进展[J]. 刘丹,伍方,赵文杰,岑启宏,乌学东,薛群基. 中国材料进展. 2015(11)
[5]Influence of Non-smooth Surface on Tribological Properties of Glass Fiber-epoxy Resin Composite Sliding against Stainless Steel under Natural Seawater Lubrication[J]. WU Shaofeng,GAO Dianrong,LIANG Yingna,CHEN Bo. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2015(06)
[6]有机复合摩擦材料及其研究现状[J]. 徐祥,杨明. 材料导报. 2015(21)
[7]聚四氟乙烯基耐磨涂层的摩擦学性能研究[J]. 辛存良,何世安,胡来平,杜彬. 涂料工业. 2015(11)
[8]海水环境中环氧值对环氧树脂涂层摩擦学性能的影响研究[J]. 陈颢,伍方,赵文杰,曾志翔,乌学东,薛群基. 摩擦学学报. 2014(06)
硕士论文
[1]聚四氟乙烯润滑涂层的制备及性能研究[D]. 李凯.燕山大学 2016
[2]填充改性聚四氟乙烯的摩擦磨损性能研究[D]. 李翠.扬州大学 2016
[3]有机黏结固体润滑防粘扣涂料的研究[D]. 宋晓峰.华东理工大学 2013
[4]氧化铝表面处理对微米Al2O3/环氧树脂性能影响的研究[D]. 王新慧.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3273597
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3273597.html
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