氧化鋅/碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09 04:17
聚醚醚酮(PEEK)樹脂是一種綜合性能較強(qiáng)的半結(jié)晶性特種工程塑料,具有耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、高機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異的性能,流動(dòng)性較好,易于加工,因此被廣泛應(yīng)用于汽車、航天等運(yùn)輸領(lǐng)域、IT產(chǎn)業(yè)、機(jī)械及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域。聚醚醚酮樹脂有較好的耐磨性,所以被認(rèn)為是較理想的高分子耐磨材料。隨著社會(huì)及行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步,對摩擦材料的要求也越來越高,單一高分子材料已不能完全滿足需求者對材料耐磨性的要求,因此用聚醚醚酮與其他材料摻雜以降低其摩擦系數(shù)和磨損率,使其呈現(xiàn)出更優(yōu)異的耐磨性,同時(shí)也拓寬了其在摩擦領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。為提高聚醚醚酮耐磨性,實(shí)現(xiàn)其高性能化,本文采用氧化鋅納米粒子(ZnO)做為增強(qiáng)材料。為解決納米粒子團(tuán)聚問題,本實(shí)驗(yàn)用硅烷偶聯(lián)劑γ-氨丙基三乙氧基硅烷對ZnO粒子表面進(jìn)行修飾,并得到修飾后的納米粒子為m-ZnO。通過熔融共混制備了分別添加ZnO和m-ZnO的PEEK納米復(fù)合材料,并研究了其含量的變化對復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性、結(jié)晶熔融行為及摩擦磨損性能的影響。紅外光譜證實(shí)了偶聯(lián)劑APTES成功接枝到ZnO表面。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果證明,納米粒子的加入提高了PEEK基體材料的熱分解溫度及其力學(xué)性能,但對力學(xué)...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 聚醚醚酮概述
1.2.1 PEEK及其性能特點(diǎn)
1.2.2 PEEK及其復(fù)合材料的應(yīng)用和發(fā)展
1.3 PEEK復(fù)合材料耐磨性研究進(jìn)展
1.3.1 潤滑劑填充改性PEEK
1.3.2 無機(jī)納米粒子填充改性PEEK
1.3.3 纖維增強(qiáng)改性PEEK
1.4 復(fù)合材料摩擦學(xué)簡介
1.4.1 摩擦行為的影響及磨損機(jī)理
1.4.2 摩擦學(xué)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢
1.5 本論文設(shè)計(jì)思想
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、試劑及測試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
2.2 測試儀器和測試方法
第三章 納米ZnO/PEEK復(fù)合材料的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 氧化鋅納米粒子/聚醚醚酮復(fù)合材料制備
3.2.1 ZnO納米粒子的表面處理
3.2.2 氧化鋅納米粒子/聚醚醚酮復(fù)合材料制備
3.3 氧化鋅納米粒子表面修飾分析及表征
3.4 氧化鋅納米粒子/聚醚醚酮復(fù)合材料測試結(jié)果與討論
3.4.1 XRD測試結(jié)果與討論
3.4.2 納米復(fù)合材料的結(jié)晶熔融行為
3.4.3 納米復(fù)合材料的熱學(xué)性能
3.4.4 納米復(fù)合材料的力學(xué)性能
3.4.5 納米復(fù)合材料的磨擦磨損行為
3.4.6 磨損表面形貌及機(jī)理分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 ZnO/SCF/PEEK復(fù)合材料的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 氧化鋅納米粒子/碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料制備
4.2.1 碳纖維的表面處理
4.2.2 氧化鋅納米粒子/碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料制備
4.3 碳纖維表面包覆表征及分散程度表征
4.4 氧化鋅納米粒子/碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料測試結(jié)果與討論
4.4.1 復(fù)合材料的結(jié)晶熔融行為
4.4.2 復(fù)合材料的熱學(xué)性能
4.4.3 復(fù)合材料的尺寸穩(wěn)定性
4.4.4 復(fù)合材料的力學(xué)性能
4.4.5 復(fù)合材料的磨擦磨損行為
4.4.6 磨損表面形貌及機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和成果
致謝
本文編號:3072232
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 聚醚醚酮概述
1.2.1 PEEK及其性能特點(diǎn)
1.2.2 PEEK及其復(fù)合材料的應(yīng)用和發(fā)展
1.3 PEEK復(fù)合材料耐磨性研究進(jìn)展
1.3.1 潤滑劑填充改性PEEK
1.3.2 無機(jī)納米粒子填充改性PEEK
1.3.3 纖維增強(qiáng)改性PEEK
1.4 復(fù)合材料摩擦學(xué)簡介
1.4.1 摩擦行為的影響及磨損機(jī)理
1.4.2 摩擦學(xué)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢
1.5 本論文設(shè)計(jì)思想
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、試劑及測試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及試劑
2.2 測試儀器和測試方法
第三章 納米ZnO/PEEK復(fù)合材料的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 氧化鋅納米粒子/聚醚醚酮復(fù)合材料制備
3.2.1 ZnO納米粒子的表面處理
3.2.2 氧化鋅納米粒子/聚醚醚酮復(fù)合材料制備
3.3 氧化鋅納米粒子表面修飾分析及表征
3.4 氧化鋅納米粒子/聚醚醚酮復(fù)合材料測試結(jié)果與討論
3.4.1 XRD測試結(jié)果與討論
3.4.2 納米復(fù)合材料的結(jié)晶熔融行為
3.4.3 納米復(fù)合材料的熱學(xué)性能
3.4.4 納米復(fù)合材料的力學(xué)性能
3.4.5 納米復(fù)合材料的磨擦磨損行為
3.4.6 磨損表面形貌及機(jī)理分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 ZnO/SCF/PEEK復(fù)合材料的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 氧化鋅納米粒子/碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料制備
4.2.1 碳纖維的表面處理
4.2.2 氧化鋅納米粒子/碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料制備
4.3 碳纖維表面包覆表征及分散程度表征
4.4 氧化鋅納米粒子/碳纖維/聚醚醚酮復(fù)合材料測試結(jié)果與討論
4.4.1 復(fù)合材料的結(jié)晶熔融行為
4.4.2 復(fù)合材料的熱學(xué)性能
4.4.3 復(fù)合材料的尺寸穩(wěn)定性
4.4.4 復(fù)合材料的力學(xué)性能
4.4.5 復(fù)合材料的磨擦磨損行為
4.4.6 磨損表面形貌及機(jī)理分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡介
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和成果
致謝
本文編號:3072232
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