【摘要】：有機(jī)粘結(jié)固體潤(rùn)滑涂層作為固體潤(rùn)滑材料的主要種類之一,擁有非常優(yōu)異的潤(rùn)滑、耐磨、耐腐蝕性能而被運(yùn)用于軍工等高技術(shù)領(lǐng)域以及民用技術(shù)領(lǐng)域,而且由于有機(jī)粘結(jié)固體潤(rùn)滑涂層可以應(yīng)用到幾乎所有的工程中部件上,所以其適用范圍極其廣泛。本論文選擇聚酰亞胺樹脂(PI)為高分子粘接劑,聚四氟乙烯(PTFE)為固體潤(rùn)滑劑,納米硫化鎘(CdS)以及氧化石墨烯(GO)為功能性填料,設(shè)計(jì)并制備了納米硫化鎘填充PI/PTFE復(fù)合樹脂以及氧化石墨烯填充PI樹脂這兩種粘結(jié)固體潤(rùn)滑涂層,同時(shí)考察了這兩種固體潤(rùn)滑涂層制備的工藝、涂層的成分、組分配比、各組分間的結(jié)構(gòu)組成以及粘結(jié)固體潤(rùn)滑涂層的摩擦學(xué)性能及耐腐蝕性能,并且系統(tǒng)的研究了粘接劑、固體潤(rùn)滑劑以及功能性填料三者間的配比,表面修飾的納米CdS粒子、改性GO的含量以及實(shí)驗(yàn)條件對(duì)粘結(jié)固體潤(rùn)滑涂層性能的影響,并對(duì)納米硫化鎘填充的PI/PTFE復(fù)合涂層的摩擦磨損機(jī)理和氧化石墨烯填充的PI涂層的摩擦和磨損的機(jī)理以及耐腐蝕的機(jī)理展開了更加深入地探討。其具體的研究結(jié)果如下:1、本論文采用了N,N-二辛基二硫代氨基甲酸鉀為表面修飾劑,利用液相沉淀法制備了表面改性的CdS納米粒子;結(jié)果發(fā)現(xiàn):制備出的改性CdS納米粒子的尺寸較為均勻,并且擁有良好的分散性。2、系統(tǒng)地考察了改性CdS納米粒子作為PI/PTFE粘結(jié)固體潤(rùn)滑涂層的功能性填料在摩擦和磨損性能上的作用以及其機(jī)理。結(jié)果表明:納米硫化鎘能夠增強(qiáng)PI/PTFE復(fù)合材料的強(qiáng)度,使得表面修飾的CdS納米粒子作為PI/PTFE粘結(jié)固體潤(rùn)滑涂層的填料具有非常好的減摩以及抗磨性能,潤(rùn)滑涂層在干摩擦下,當(dāng)表面修飾的CdS納米粒子添加量為5%時(shí),涂層具有最好的減磨抗磨性能,而當(dāng)涂層在油潤(rùn)滑條件下時(shí),潤(rùn)滑油在涂層上形成了一種保護(hù)性的潤(rùn)滑膜,使得涂層在油潤(rùn)滑下的摩擦磨損性能均優(yōu)于相同條件干摩擦下的摩擦磨損性能。3、采用硅氧烷KH570為改性劑,利用液相沉積法制備了表面改性的GO。結(jié)果表明:制備出的表面修飾的GO相比GO來說,其剝離出來的層數(shù)較少,使得修飾后的GO團(tuán)聚現(xiàn)象得到了很好地改善,并且改性后的GO親油性得到了很大地提高。4、系統(tǒng)地考察了氧化石墨烯以及用KH570改性的氧化石墨烯作為PI粘結(jié)固體潤(rùn)滑涂層的功能性填料時(shí),涂層的摩擦和磨損性能以及其耐腐蝕性能,并對(duì)其作用原理進(jìn)行了深入的探索。結(jié)果表明:添加GO以及改性GO能夠提高涂層的機(jī)械性能,所以添加了GO以及改性GO的涂層的摩擦磨損性能均優(yōu)于純樹脂涂層;并且由于采用KH570對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行改性,這導(dǎo)致添加改性氧化石墨烯涂層的摩擦系數(shù)要大于添加氧化石墨烯涂層的摩擦系數(shù),而添加了改性氧化石墨烯的涂層的磨損的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地低于添加了氧化石墨烯的涂層;氧化石墨烯以及改性后的氧化石墨烯由于自身具有導(dǎo)電的性質(zhì),所以在鹽霧試驗(yàn)中它們會(huì)抑制氯離子向涂層中滲入,從而提高涂層的耐腐蝕性能,因此涂層中添加了氧化石墨烯以及改性后的氧化石墨烯時(shí),其耐鹽霧的時(shí)間有了一定的改善;而添加了改性后的GO涂層的耐腐蝕的時(shí)間優(yōu)于添加了GO的涂層,這是由于改性后的氧化石墨烯與PI樹脂的結(jié)合更加緊密,這使得涂層更加致密均勻,使得添加了改性GO的涂層的耐鹽霧時(shí)間高出添加氧化石墨烯的涂層一倍以上。
【圖文】：

高性能聚酰亞胺基潤(rùn)滑防護(hù)涂層的研究及制備開始對(duì)太空、遠(yuǎn)洋、深海等地方進(jìn)行探索，這就使得設(shè)備的運(yùn)，進(jìn)而對(duì)固體潤(rùn)滑涂層的要求不斷向著高精度、高可靠性以及]。隨著這些要求的提出，，單一的固體潤(rùn)滑涂層已經(jīng)逐漸不能隨著人們對(duì)各種物質(zhì)的逐步了解以及開發(fā)利用，我們可以通過功能性填料及其衍生物，利用填料多種多樣的功能以及樹脂自出滿足上述要求且性能優(yōu)異的復(fù)合固體潤(rùn)滑涂層。因此，固體如何選取，選取后如何進(jìn)行有效地分散，并研制出高性能的粘目前亟待解決的重要問題之一。結(jié)固體潤(rùn)滑涂層的研究現(xiàn)狀

高性能聚酰亞胺基潤(rùn)滑防護(hù)涂層的研究及制備強(qiáng)度。預(yù)處理的方法與基材有關(guān)，對(duì)于非金屬基材來說，其預(yù)處理有化學(xué)處脫脂處理兩種方法，通過處理以達(dá)到清潔基材的作用，然后進(jìn)行噴砂處理以基材與涂層的接觸面積，然后進(jìn)行涂膜或者噴膜。而對(duì)于金屬基材常用的處式除了化學(xué)處理以及脫脂處理外，還有陽(yáng)極氧化、化學(xué)氧化、電鍍、氮化、、磷化或硫化等處理方式。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB306

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2540117