納米粒子分布區(qū)域可控的PTFE/PI材料摩擦學(xué)性能及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-26 19:38
航空自潤(rùn)滑軸承是保障航空設(shè)備整體性能的關(guān)鍵零部件,決定自潤(rùn)滑軸承使用性能的關(guān)鍵因素是自潤(rùn)滑軸承中的自潤(rùn)滑材料。聚合物自潤(rùn)滑材料因其輕質(zhì)、自潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn),有望大量應(yīng)用于航空自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承,但聚合物自潤(rùn)滑材料普遍存在摩擦系數(shù)偏大、耐磨性差的問(wèn)題。納米改性能有效提升聚合物自潤(rùn)滑材料的摩擦學(xué)性能,是聚合物摩擦學(xué)的研究重點(diǎn)。本文開(kāi)展了納米SiO2或納米Cu分布于PTFE/PI共混體系不同區(qū)域的PTFE復(fù)合材料制備方法研究?疾炝瞬煌瑓^(qū)域納米粒子對(duì)PTFE復(fù)合材料摩擦磨損性能、微觀結(jié)構(gòu)、微觀性能、宏觀性能、磨損形貌和轉(zhuǎn)移膜形貌的影響,揭示了宏觀性能、微觀結(jié)構(gòu)、微觀性能與耐磨性的關(guān)系。通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬驗(yàn)證了PTFE/PI不同區(qū)域納米粒子對(duì)PTFE復(fù)合材料微觀性能的影響,從分子層面探索了微觀性能與摩擦學(xué)性能的關(guān)系。本文通過(guò)原位聚合法制備出PI-SiO2自潤(rùn)滑復(fù)合材料,高含量的納米SiO2(20wt%)在PI基體中分散均勻。均勻分散的納米SiO2有效提高了PI復(fù)合材料的耐熱性、力學(xué)性能和摩擦磨損性能。研究了納米SiO...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:163 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
自潤(rùn)滑材料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用Fig.1-1Theapplicationofself-lubricatingmaterialonaeronauticalfield.
相分布、微觀結(jié)構(gòu)、不同相的微觀力學(xué)性能、熱性能、結(jié)晶度、損形貌、轉(zhuǎn)移膜等的影響,綜合分析不同區(qū)域納米 SiO2對(duì) PTFE 損性能及機(jī)理的影響。)研究 PTFE/PI 不同區(qū)域的納米 Cu 對(duì) PTFE 復(fù)合材料摩擦磨損性能PI-Cu 復(fù)合材料,通過(guò) PI-Cu 與 PTFE 共混制備出納米 Cu 分布于 P(記為 PTFE/PI-Cu);用機(jī)械共混的方法制備出納米 Cu 同時(shí)分布/PI 界面的 PTFE 復(fù)合材料(記為 PTFE/PI/Cu);然后研究 PTFE/PICu 對(duì) PTFE 復(fù)合材料的相分布、微觀結(jié)構(gòu)、不同相的微觀力學(xué)性能、性能、磨損形貌、轉(zhuǎn)移膜等的影響,綜合分析不同區(qū)域的納米 Cu摩擦磨損性能及機(jī)理的影響。)用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法研究不同區(qū)域的納米粒子對(duì) PTFE 復(fù)合響。首先研究了納米粒子與 PTFE 和 PI 的界面性能及界面結(jié)構(gòu);FE/PI 不同區(qū)域納米對(duì) PTFE 和 PI 的相容性、界面性能、微觀結(jié)構(gòu)的影響,探索不同區(qū)域納米粒子對(duì) PTFE 復(fù)合材料磨損影響的微觀
圖 2-2 PI-SiO2復(fù)合材料制備過(guò)程Fig. 2-2 Preparation process of PI-SiO2composites表 2-3 PI-SiO2復(fù)合材料配比表Table 2-3 Composition of PI-SiO2composites試樣 ODA(g) ODPA(g) 納米 SiO2(g) GOTMS (g) SiO2(wt%)PI 6.0 9.23 0 0 0PI-SiO2(5wt%) 6.0 9.23 0.72 0.07 4.5PI-SiO2(10wt%) 6.0 9.23 1.52 0.15 9.1PI-SiO2(15wt%) 6.0 9.23 2.41 0.24 13.6PI-SiO2(20wt%) 6.0 9.23 3.41 0.34 18.1PI-SiO2(25wt%) 6.0 9.23 4.55 0.45 22.7注:納米 SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為納米 SiO2和 GOTMS 的初始質(zhì)量在 PAA 中的質(zhì)量分?jǐn)?shù);本文中納米 SiO2的含量范圍由文獻(xiàn)確定[47]。(2)PI-SiO2復(fù)合材料成型將 PI-SiO2復(fù)合材料粉末裝入內(nèi)徑為 50mm 的石墨模具中,參考 PI 材料成型的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米SiO2填充改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的摩擦磨損性能研究[J]. 馬偉強(qiáng),侯根良,蘇勛家,畢松,李平. 塑料工業(yè). 2017(05)
[2]空間摩擦學(xué)及其材料的研究進(jìn)展[J]. 鐘愛(ài)文,姚萍屏,肖葉龍,周海濱,貢太敏. 航空材料學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]納米粒子在聚合物共混物中選擇性分布研究進(jìn)展[J]. 王翔宇,張玉霞. 中國(guó)塑料. 2017(03)
[4]航空重載關(guān)節(jié)軸承性能分析[J]. 顏曉峰,李潔玉. 科技視界. 2017(07)
[5]銅基/環(huán)氧樹(shù)脂基/己內(nèi)酰胺基自潤(rùn)滑羅拉軸承套性能分析[J]. 王顯方,郭新玲,潘紅瑋. 紡織器材. 2016(03)
[6]高分子自潤(rùn)滑材料在汽車上的應(yīng)用及電磁感應(yīng)熔滲加熱探討[J]. 崔景. 電子制作. 2016(06)
[7]石墨和銅粉分別填充聚四氟乙烯摩擦學(xué)性能比較[J]. 王薇. 化工新型材料. 2015(03)
[8]硅烷偶聯(lián)劑改性納米SiO2的分散性能[J]. 劉彥生,王紅燕,楊建文. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2014(03)
[9]不同填料填充PTFE復(fù)合材料的力學(xué)及摩擦磨損性能[J]. 陳扶東,龔俊. 潤(rùn)滑與密封. 2014(05)
[10]聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[J]. 孫偉峰,王暄. 物理學(xué)報(bào). 2013(18)
本文編號(hào):3102137
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:163 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
自潤(rùn)滑材料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用Fig.1-1Theapplicationofself-lubricatingmaterialonaeronauticalfield.
相分布、微觀結(jié)構(gòu)、不同相的微觀力學(xué)性能、熱性能、結(jié)晶度、損形貌、轉(zhuǎn)移膜等的影響,綜合分析不同區(qū)域納米 SiO2對(duì) PTFE 損性能及機(jī)理的影響。)研究 PTFE/PI 不同區(qū)域的納米 Cu 對(duì) PTFE 復(fù)合材料摩擦磨損性能PI-Cu 復(fù)合材料,通過(guò) PI-Cu 與 PTFE 共混制備出納米 Cu 分布于 P(記為 PTFE/PI-Cu);用機(jī)械共混的方法制備出納米 Cu 同時(shí)分布/PI 界面的 PTFE 復(fù)合材料(記為 PTFE/PI/Cu);然后研究 PTFE/PICu 對(duì) PTFE 復(fù)合材料的相分布、微觀結(jié)構(gòu)、不同相的微觀力學(xué)性能、性能、磨損形貌、轉(zhuǎn)移膜等的影響,綜合分析不同區(qū)域的納米 Cu摩擦磨損性能及機(jī)理的影響。)用分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法研究不同區(qū)域的納米粒子對(duì) PTFE 復(fù)合響。首先研究了納米粒子與 PTFE 和 PI 的界面性能及界面結(jié)構(gòu);FE/PI 不同區(qū)域納米對(duì) PTFE 和 PI 的相容性、界面性能、微觀結(jié)構(gòu)的影響,探索不同區(qū)域納米粒子對(duì) PTFE 復(fù)合材料磨損影響的微觀
圖 2-2 PI-SiO2復(fù)合材料制備過(guò)程Fig. 2-2 Preparation process of PI-SiO2composites表 2-3 PI-SiO2復(fù)合材料配比表Table 2-3 Composition of PI-SiO2composites試樣 ODA(g) ODPA(g) 納米 SiO2(g) GOTMS (g) SiO2(wt%)PI 6.0 9.23 0 0 0PI-SiO2(5wt%) 6.0 9.23 0.72 0.07 4.5PI-SiO2(10wt%) 6.0 9.23 1.52 0.15 9.1PI-SiO2(15wt%) 6.0 9.23 2.41 0.24 13.6PI-SiO2(20wt%) 6.0 9.23 3.41 0.34 18.1PI-SiO2(25wt%) 6.0 9.23 4.55 0.45 22.7注:納米 SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為納米 SiO2和 GOTMS 的初始質(zhì)量在 PAA 中的質(zhì)量分?jǐn)?shù);本文中納米 SiO2的含量范圍由文獻(xiàn)確定[47]。(2)PI-SiO2復(fù)合材料成型將 PI-SiO2復(fù)合材料粉末裝入內(nèi)徑為 50mm 的石墨模具中,參考 PI 材料成型的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米SiO2填充改性聚四氟乙烯復(fù)合材料的摩擦磨損性能研究[J]. 馬偉強(qiáng),侯根良,蘇勛家,畢松,李平. 塑料工業(yè). 2017(05)
[2]空間摩擦學(xué)及其材料的研究進(jìn)展[J]. 鐘愛(ài)文,姚萍屏,肖葉龍,周海濱,貢太敏. 航空材料學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]納米粒子在聚合物共混物中選擇性分布研究進(jìn)展[J]. 王翔宇,張玉霞. 中國(guó)塑料. 2017(03)
[4]航空重載關(guān)節(jié)軸承性能分析[J]. 顏曉峰,李潔玉. 科技視界. 2017(07)
[5]銅基/環(huán)氧樹(shù)脂基/己內(nèi)酰胺基自潤(rùn)滑羅拉軸承套性能分析[J]. 王顯方,郭新玲,潘紅瑋. 紡織器材. 2016(03)
[6]高分子自潤(rùn)滑材料在汽車上的應(yīng)用及電磁感應(yīng)熔滲加熱探討[J]. 崔景. 電子制作. 2016(06)
[7]石墨和銅粉分別填充聚四氟乙烯摩擦學(xué)性能比較[J]. 王薇. 化工新型材料. 2015(03)
[8]硅烷偶聯(lián)劑改性納米SiO2的分散性能[J]. 劉彥生,王紅燕,楊建文. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2014(03)
[9]不同填料填充PTFE復(fù)合材料的力學(xué)及摩擦磨損性能[J]. 陳扶東,龔俊. 潤(rùn)滑與密封. 2014(05)
[10]聚酰亞胺/銅納米顆粒復(fù)合物的分子動(dòng)力學(xué)模擬研究[J]. 孫偉峰,王暄. 物理學(xué)報(bào). 2013(18)
本文編號(hào):3102137
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