隨著當今科技的迅猛發(fā)展,聚合物基新型復合材料層出不窮,這些新材料因其獨特而優(yōu)異的性能在海洋船舶、航空航天等領域得到越來越廣泛的應用。其中納米材料因其獨特的性能被廣泛地用作聚合物的填充材料以提高聚合物基復合材料的摩擦磨損性能,開展此類聚合物基復合材料摩擦學性能的研究已成為高分子材料摩擦學領域的一個研究熱點。目前,海洋工程裝備中傳統(tǒng)金屬材料的摩擦副正逐步實現(xiàn)“以塑代鋼”,但是,納米材料填充聚合物在海水環(huán)境的摩擦學性能研究較少,因此開展海水潤滑環(huán)境復合材料摩擦學性能的研究具有重要的實際意義。本文研究納米Cu填充聚四氟乙烯（PTFE）二元復合材料在干/濕環(huán)境下力學及摩擦學性能。分別研究兩種環(huán)境中納米Cu填充含量對復合材料力學及摩擦學性能的影響,借助掃描電鏡對復合材料磨損表面和316L不銹鋼對偶件表面轉(zhuǎn)移膜進行觀測,通過試驗選出兩種環(huán)境中綜合性能最優(yōu)的復合材料配比。在此基礎上,探究兩種環(huán)境中最佳配比復合材料在各工況下摩擦學性能,并對其摩擦機理進行初步探討。研究結(jié)果表明:兩種環(huán)境中,復合材料的拉伸強度隨納米Cu的加入而下降,但硬度均有提高;納米Cu填充含量相同的復合材料在相同工況下,海水潤滑環(huán)境中... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 聚四氟乙烯（PTFE）研究現(xiàn)狀
        1.2.1 PTFE及其復合材料簡介
        1.2.2 干摩擦環(huán)境PTFE復合材料摩擦學研究現(xiàn)狀
        1.2.3 海水潤滑環(huán)境PTFE復合材料摩擦學研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究目標、內(nèi)容和路線
第2章 試驗方法與設計
    2.1 試驗原材料
        2.1.1 基體材料PTFE
        2.1.2 填充材料納米Cu
    2.2 納米銅填充PTFE復合材料試樣的制備
        2.2.1 制備方法及步驟
        2.2.2 復合材料制備所用設備
    2.3 PTFE及其復合材料力學與摩擦學性能試驗方法設計
        2.3.1 硬度測試及其設備
        2.3.2 拉伸性能測試及其設備
        2.3.3 摩擦學性能測試及其設備
    2.4 磨損表面及對偶件表面微觀分析試驗設計
        2.4.1 試驗設備
        2.4.2 試驗方法及相應分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 干摩擦環(huán)境PTFE/Cu復合材料力學及摩擦學 性能研究
    3.1 引言
    3.2 干摩擦環(huán)境納米Cu含量對PTFE基復合材料力學性能的影響
        3.2.1 干摩擦環(huán)境各含量納米Cu填充PTFE復合材料拉伸強度測試
        3.2.2 干摩擦環(huán)境各含量納米Cu填充PTFE復合材料硬度測試
    3.3 干摩擦環(huán)境納米Cu含量對PTFE復合材料摩擦學性能的影響
        3.3.1 干摩擦環(huán)境納米Cu填充PTFE復合材料的摩擦學性能研究
        3.3.2 干摩擦環(huán)境納米Cu填充PTFE復合材料磨損形貌及機理分析
        3.3.3 干摩擦環(huán)境納米Cu填充PTFE復合材料對偶件轉(zhuǎn)移膜分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 海水潤滑環(huán)境PTFE/Cu復合材料力學及摩擦學性能研究
    4.1 引言
    4.2 海水潤滑環(huán)境納米Cu含量對PTFE基復合材料力學性能的影響
        4.2.1 各含量納米銅填充PTFE復合材料海水浸泡前后拉伸強度測試
        4.2.2 各含量納米Cu填充PTFE復合材料海水浸泡前后硬度測試
    4.3 海水潤滑環(huán)境納米Cu含量對PTFE復合材料摩擦學性能的影響
        4.3.1 海水潤滑環(huán)境納米Cu填充PTFE復合材料摩擦學性能研究
        4.3.2 海水環(huán)境納米Cu填充PTFE復合材料磨損形貌及機理分析
        4.3.3 海水潤滑環(huán)境納米Cu填充PTFE復合材料對偶件轉(zhuǎn)移膜分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 工況條件對干/濕環(huán)境中PTFE/Cu復合材料 摩擦學性能影響研究
    5.1 引言
    5.2 接觸載荷對干摩擦環(huán)境PTFE基復合材料摩擦學性能的影響
        5.2.1 不同接觸載荷下PTFE復合材料的摩擦學性能
        5.2.2 不同接觸載荷下PTFE復合材料的磨損形貌及機理分析
        5.2.3 不同接觸載荷下PTFE復合材料對偶件表面轉(zhuǎn)移膜分析
    5.3 滑動速度對干摩擦環(huán)境PTFE基復合材料摩擦學性能的影響
        5.3.1 不同滑動速度下PTFE復合材料的摩擦學性能
        5.3.2 不同滑動速度下PTFE復合材料的磨損形貌及機理分析
        5.3.3 不同滑動速度下PTFE復合材料對偶件表面轉(zhuǎn)移膜分析
    5.4 接觸載荷對海水潤滑環(huán)境PTFE基復合材料摩擦學性能的影響
        5.4.1 不同接觸載荷下海水潤滑環(huán)境PTFE基復合材料的摩擦學性能
        5.4.2 不同接觸載荷下海水潤滑環(huán)境PTFE復合材料的磨損形貌及機理分析
        5.4.3 不同接觸載荷下海水潤滑環(huán)境PTFE復合材料對偶件表面轉(zhuǎn)移膜分析
    5.5 滑動速度對海水潤滑環(huán)境PTFE基復合材料摩擦學性能的影響
        5.5.1 不同滑動速度下海水潤滑環(huán)境PTFE復合材料的摩擦學性能
        5.5.2 不同滑動速度下海水潤滑環(huán)境PTFE復合材料的磨損形貌及機理分析
        5.5.3 不同滑動速度下海水潤滑環(huán)境PTFE復合材料對偶件表面轉(zhuǎn)移膜分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]PTFE填充PI基復合材料摩擦學性能[J]. 賈志寧,閆艷紅,郝彩哲.  塑料. 2014(05)
[2]纖維增強PTFE復合材料的摩擦磨損性能研究[J]. 朱仁鵬.  塑料工業(yè). 2013(02)
[3]不同溫度下PTFE納米復合材料摩擦學性能的研究[J]. 牛永平,王亮,杜三明,蔡利華,張永振.  塑料工業(yè). 2011(07)
[4]PTFE復合材料力學性能及摩擦磨損機理的研究[J]. 馬芳,金石磊,王文東,李小慧,顧哲明,王萍.  廣州化工. 2011(13)
[5]納米Fe2O3對聚氨酯/聚偏氟乙烯復合涂層摩擦學性能的影響[J]. 宋浩杰,張招柱.  高分子材料科學與工程. 2011(03)
[6]納米氧化鋁改性聚四氟乙烯的摩擦磨損性能研究[J]. 牛永平,韓明,杜三明,張軍凱,張永振.  工程塑料應用. 2010(02)
[7]幾種聚合物材料在海水中的摩擦學行為[J]. 王建章,閻逢元,薛群基.  科學通報. 2009(22)
[8]納米碳黑與納米石墨填充PTFE復合材料摩擦磨損性能比較研究[J]. 何春霞,萬芳新,張靜,路琴.  潤滑與密封. 2008(12)
[9]PTFE復合材料高溫摩擦磨損性能研究[J]. 鄧聯(lián)勇,范清,彭兵,王勇.  潤滑與密封. 2008(08)
[10]聚四氟乙烯的性能與應用[J]. 孫玉紅.  科技資訊. 2008(12)

碩士論文
[1]納米粒子/碳纖維增強聚醚醚酮復合材料的制備及耐磨性能研究[D]. 張志丹.南京航空航天大學 2013



本文編號：3448556