環(huán)保型三層復合材料及其摩擦磨損性能研究
發(fā)布時間：2022-01-03 19:31
三層復合材料作為一種特殊的自潤滑復合材料,在無油潤滑或供油困難的工況下顯示了優(yōu)異的摩擦磨損性能,因此得到了越來越廣泛的應用。但是目前PTFE三層復合材料的表層成份中含有大量的鉛,給環(huán)境帶來的污染問題變得越來越不容忽視,實現(xiàn)三層復合材料的無鉛或者少鉛化生產迫在眉睫。本文選擇了PTFE及PEEK作為三層復合材料的表層基體,對其進行無鉛化改性配方設計,并系統(tǒng)地研究了其摩擦磨損行為。論文得出如下一些主要結論:1、考慮到三層復合材料塑化燒結工藝對材料的摩擦磨損性能有著重要的影響,因此,本文首先對三層復合材料的塑化燒結工藝做了比較詳細的研究,其中包括板材的燒結溫度、保溫時間及冷卻方式,經過實驗優(yōu)化,獲得了最佳塑化燒結工藝。2、關于無鉛三層復合材料的配方主要研究了表層聚合物中各種填料的作用,發(fā)現(xiàn)各種填料在不同的表層聚合物中所起的作用有所不同。（1）就無鉛PTFE三層復合材料而言,增強填料聚苯酯對材料摩擦磨損性能的提高比玻纖和碳纖的效果更好;固體潤滑劑中二硫化鉬填充的PTFE三層復合材料比石墨填充的材料要好,其中二硫化鉬含量為5%時效果最好;性樹脂填料中,PI比PPS、PEEK的增強效果要好,其中,P...
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：66 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
自潤滑復合材料分類
著擦傷和膠合磨損破壞。與此相反，聚合物基復合材料潤滑特性，但存在機械強度低、剛性、蠕變性、導熱性[37]，添加各種填充改性組份雖然有助于改善和彌補其缺因此，人們一直探索，希望開發(fā)一種同時具備金屬和高型材料，滿足現(xiàn)代機械科學技術對材料摩擦學性能的苛由鋼背-青銅粉-改性樹脂組成的三層復合材料[38]。
2.2 環(huán)保型三層自潤滑復合材料的制備2.2.1 三層自潤滑復合材料制備的基本工藝三層復合材料的制備采用了特殊的多層復合制備技術，包括多孔雙金屬銅粉板的加工、減摩層材料的復合、塑化燒結多個工序[52-54,37]，基本加工工藝流程如圖 2-1 所示。鋼背材料主要采用 0.5～2 mm 的低碳鋼精軋鋼板，并電鍍一層約 0.01mm 的銅，目的是提高鋼板與銅粉層的燒結附著強度。銅粉板的燒結使用不含鉛的銅合金粉，采用粉末冶金的燒結方法燒結到鋼板上，使金屬顆粒之間、顆粒與基體之間局部熔合，形成多孔骨架。高溫燒結氣體采用氨氣分解產生的氫氣與氮氣的混合物，這種在具有還原特性的氨分解氣體保護下燒結所得的多孔銅粉板制品質量最好。燒結件冷卻到 150℃以下出爐，避免銅粉板出現(xiàn)空氣氧化現(xiàn)象。為保證三層復合材料板材表面減摩層與底板牢固結合，以及表面自潤滑材料的均勻致密性，必須通過軋機將表層材料輥壓軋制到銅粉板上，再經加熱、精軋、塑化燒結制出成品板材，并經后續(xù)機械加工卷制軸套零件產品。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ekonol填充PTFE三層復合材料摩擦學性能研究[J]. 吳良奎,焦明華. 潤滑與密封. 2008(10)
[2]填充材料對聚四氟乙烯基復合材料摩擦學特性的影響[J]. 陳剛,焦明華,解挺,俞建衛(wèi). 軸承. 2007(10)
[3]燒結工藝對PTFE自潤滑軸承材料摩擦性能的影響[J]. 俞建衛(wèi),李衛(wèi)榮,焦明華,馬少波,劉焜. 軸承. 2007(08)
[4]PEEK基自潤滑復合材料的摩擦學研究和應用[J]. 林有希,高誠輝. 潤滑與密封. 2006(02)
[5]二硫化鉬填充聚酰亞胺復合材料的摩擦學性能[J]. 朱敏,張招柱,王坤,姜葳. 高分子材料科學與工程. 2005(05)
[6]自潤滑材料及其摩擦特性的影響因素[J]. 曹同坤,鄧建新. 材料導報. 2004(12)
[7]SiC顆粒增強PTFE基復合材料摩擦磨損特性研究[J]. 張洪波,賈鵬,董允,高術振. 河北工業(yè)大學學報. 2004(05)
[8]碳纖維及石墨填充聚四氟乙烯復合材料的摩擦學性能研究[J]. 楊麗君,王齊華,寧麗萍,楊景鋒,趙普. 材料科學與工程學報. 2004(05)
[9]高分子基自潤滑材料的研究進展[J]. 浦玉萍,呂廣庶,王強. 航空學報. 2004(02)
[10]聚苯酯、聚酰亞胺填充聚四氟乙烯復合材料的摩擦學性能研究[J]. 趙普,劉近朱,王齊華,楊麗君,李旭玲. 材料科學與工程學報. 2003(06)
博士論文
[1]銅基石墨自潤滑材料及其摩擦學研究[D]. 尹延國.合肥工業(yè)大學 2006
碩士論文
[1]填料改性PTFE三層復合材料摩擦學性能研究[D]. 吳良奎.合肥工業(yè)大學 2006
本文編號：3566848
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：66 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
自潤滑復合材料分類
著擦傷和膠合磨損破壞。與此相反，聚合物基復合材料潤滑特性，但存在機械強度低、剛性、蠕變性、導熱性[37]，添加各種填充改性組份雖然有助于改善和彌補其缺因此，人們一直探索，希望開發(fā)一種同時具備金屬和高型材料，滿足現(xiàn)代機械科學技術對材料摩擦學性能的苛由鋼背-青銅粉-改性樹脂組成的三層復合材料[38]。
2.2 環(huán)保型三層自潤滑復合材料的制備2.2.1 三層自潤滑復合材料制備的基本工藝三層復合材料的制備采用了特殊的多層復合制備技術，包括多孔雙金屬銅粉板的加工、減摩層材料的復合、塑化燒結多個工序[52-54,37]，基本加工工藝流程如圖 2-1 所示。鋼背材料主要采用 0.5～2 mm 的低碳鋼精軋鋼板，并電鍍一層約 0.01mm 的銅，目的是提高鋼板與銅粉層的燒結附著強度。銅粉板的燒結使用不含鉛的銅合金粉，采用粉末冶金的燒結方法燒結到鋼板上，使金屬顆粒之間、顆粒與基體之間局部熔合，形成多孔骨架。高溫燒結氣體采用氨氣分解產生的氫氣與氮氣的混合物，這種在具有還原特性的氨分解氣體保護下燒結所得的多孔銅粉板制品質量最好。燒結件冷卻到 150℃以下出爐，避免銅粉板出現(xiàn)空氣氧化現(xiàn)象。為保證三層復合材料板材表面減摩層與底板牢固結合，以及表面自潤滑材料的均勻致密性，必須通過軋機將表層材料輥壓軋制到銅粉板上，再經加熱、精軋、塑化燒結制出成品板材，并經后續(xù)機械加工卷制軸套零件產品。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Ekonol填充PTFE三層復合材料摩擦學性能研究[J]. 吳良奎,焦明華. 潤滑與密封. 2008(10)
[2]填充材料對聚四氟乙烯基復合材料摩擦學特性的影響[J]. 陳剛,焦明華,解挺,俞建衛(wèi). 軸承. 2007(10)
[3]燒結工藝對PTFE自潤滑軸承材料摩擦性能的影響[J]. 俞建衛(wèi),李衛(wèi)榮,焦明華,馬少波,劉焜. 軸承. 2007(08)
[4]PEEK基自潤滑復合材料的摩擦學研究和應用[J]. 林有希,高誠輝. 潤滑與密封. 2006(02)
[5]二硫化鉬填充聚酰亞胺復合材料的摩擦學性能[J]. 朱敏,張招柱,王坤,姜葳. 高分子材料科學與工程. 2005(05)
[6]自潤滑材料及其摩擦特性的影響因素[J]. 曹同坤,鄧建新. 材料導報. 2004(12)
[7]SiC顆粒增強PTFE基復合材料摩擦磨損特性研究[J]. 張洪波,賈鵬,董允,高術振. 河北工業(yè)大學學報. 2004(05)
[8]碳纖維及石墨填充聚四氟乙烯復合材料的摩擦學性能研究[J]. 楊麗君,王齊華,寧麗萍,楊景鋒,趙普. 材料科學與工程學報. 2004(05)
[9]高分子基自潤滑材料的研究進展[J]. 浦玉萍,呂廣庶,王強. 航空學報. 2004(02)
[10]聚苯酯、聚酰亞胺填充聚四氟乙烯復合材料的摩擦學性能研究[J]. 趙普,劉近朱,王齊華,楊麗君,李旭玲. 材料科學與工程學報. 2003(06)
博士論文
[1]銅基石墨自潤滑材料及其摩擦學研究[D]. 尹延國.合肥工業(yè)大學 2006
碩士論文
[1]填料改性PTFE三層復合材料摩擦學性能研究[D]. 吳良奎.合肥工業(yè)大學 2006
本文編號：3566848
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