PTFE基复合材料淡水环境摩擦学性能研究与预测

发布时间：2023-06-18 03:55

　　随着材料科学的不断发展,经济实用、绿色环保的新型材料已逐渐成为摩擦学领域研究热点。在一些复杂的工作环境中(高温、沙尘等),传统油脂润滑已经不能满足工业生产要求,因此需要使用固体自润滑材料来降低摩擦磨损影响。我国幅员辽阔,淡水资源丰富,而淡水自身的特殊性对资源开采产生了极大地限制。因此,研究在淡水环境中摩擦学性能优异的自润滑材料具有十分重要的意义。课题以聚四氟乙烯(PTFE)为基体,以纳米氧化镧(nano-La₂O₃)和纳米蛇纹石(nano-serpentine)为添加剂,制备复合材料。选择均匀设计试验方法,定义两种添加剂配比为试验影响因素。测量不同水平复合材料吸水率和硬度,分析添加剂质量分数对材料吸水性能和部分机械性能的影响,为摩擦学性能研究提供帮助。自制淡水环境模拟装置,设计并进行淡水环境摩擦学实验。将曲线拟合与多元回归相结合,预测复合材料摩擦学性能理论最优解。以复合材料最优理论配比制作试件,进行摩擦学性能对比实验,通过实验验证多元回归方程准确性。观察配偶副试件表面磨损形貌,分析磨损机理和上试件转移膜形成情况,对多元回归方程合理性进行理论验...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 纳米添加剂改性聚四氟乙烯国内外研究现状
        1.2.1 纳米氧化镧性能及氧化镧/PTFE复合材料国内外研究现状
        1.2.2 纳米蛇纹石性能及PTFE/蛇纹石复合材料国内外研究现状
        1.2.3 淡水环境中复合材料摩擦学性能国内外研究现状
    1.3 课题主要研究内容及研究思路
第2章 试验方案与设计
    2.1 课题研究流程设计
    2.2 实验材料
        2.2.1 基体材料
        2.2.2 添加剂材料
    2.3 复合材料制备工艺流程
        2.3.1 混料工艺
        2.3.2 冷压工艺
        2.3.3 烧结工艺
    2.4 实验环境设计
        2.4.1 淡水选取
        2.4.2 淡水环境模拟装置设计
    2.5 试验设计方法
        2.5.1 均匀设计试验法概述
        2.5.2 制定均匀设计试验方案
    2.6 多元回归分析的引入
    2.7 本章小结
第3章 复合材料吸水性能及力学性能研究
    3.1 引言
    3.2 PTFE基复合材料吸水性能研究
        3.2.1 吸水性能简介
        3.2.2 复合材料吸水机理
        3.2.3 复合材料吸水性能分析
    3.3 PTFE基复合材料硬度分析
        3.3.1 淡水环境对复合材料硬度影响
        3.3.2 添加剂含量对复合材料硬度的影响
    3.4 本章小结
第4章 复合材料摩擦学性能研究与预测
    4.1 引言
    4.2 复合材料摩擦系数研究
        4.2.1 试件的制备
        4.2.2 摩擦磨损实验
        4.2.3 实验结果直观分析
        4.2.4 摩擦系数多元回归分析
    4.3 复合材料磨损率研究
        4.3.1 磨损率测试
        4.3.2 测试结果直观分析
        4.3.3 磨损率多元回归分析
    4.4 复合材料上试件能谱及表面形貌分析
        4.4.1 能谱分析
        4.4.2 表面形貌分析
    4.5 不同水平复合材料磨损机理分析
    4.6 复合材料最优配比
    4.7 本章小结
第5章 工况对复合材料摩擦学性能的影响
    5.1 引言
    5.2 接触载荷对复合材料摩擦学性能的影响
        5.2.1 实验参数设计
        5.2.2 复合材料摩擦学性能分析
        5.2.3 上试件转移膜含量分析
        5.2.4 上试件磨损形貌分析
        5.2.5 复合材料磨损机理分析
    5.3 滑动速度对复合材料摩擦学性能的影响
        5.3.1 实验参数设计
        5.3.2 复合材料摩擦学性能分析
        5.3.3 上试件转移膜含量分析
        5.3.4 上试件磨损机理分析
        5.3.5 复合材料磨损机理分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3834730