高密度聚乙烯(HDPE)憑借其優(yōu)異的性能在管道領(lǐng)域備受青睞,被廣泛應(yīng)用于燃?xì)廨斔汀⒔o水、排污、農(nóng)業(yè)灌溉、礦山細(xì)顆粒固體輸送等領(lǐng)域,而這些領(lǐng)域的應(yīng)用大部分都要求HDPE具有良好的摩擦性能。為了提高HDPE的耐磨性能,本課題根據(jù)“軟基體加硬質(zhì)點(diǎn)”增磨原理,以Si02為主要成分的陶瓷粉為增強(qiáng)相制備HDPE基復(fù)合材料。首先采用兩種方法復(fù)合原材料(陶瓷粉接枝聚丙烯酰胺改性法及添加偶聯(lián)劑KH550法),而后利用雙螺桿擠出機(jī)和注射機(jī)熔融共混、注射成型陶瓷粉/高密度聚乙烯復(fù)合材料。通過刻蝕斷面觀察陶瓷粉在HDPE基體中的分散狀況,并結(jié)合力學(xué)性能(拉伸、沖擊)和微觀界面的直觀觀察對陶瓷粉與基體的復(fù)合方法進(jìn)行優(yōu)選。利用MMS-2A型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測試復(fù)合材料在干摩擦工況、水潤滑工況以及復(fù)合材料沸水浴處理后的摩擦性能,研究陶瓷粉加入量、載荷對各種工況下復(fù)合材料的摩擦磨損性能的影響,并結(jié)合復(fù)合材料的硬度、晶粒形貌、晶粒度和晶型探討復(fù)合材料的摩擦磨損性能。結(jié)合材料的熱穩(wěn)定性、摩擦表面SEM形貌、能譜、微觀三維形貌和粗糙度參數(shù)探討復(fù)合材料在不同工況下的磨損機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明:在本試驗(yàn)陶瓷粉添加范圍內(nèi)(≤20wt%...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 聚合物摩擦學(xué)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 聚合物摩擦學(xué)簡介
        1.2.2 影響聚合物摩擦磨損的因素
        1.2.3 聚合物基復(fù)合材料的摩擦磨損機(jī)理
    1.3 無機(jī)填料/高密度聚乙烯復(fù)合材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無機(jī)填料與高密度聚乙烯基體的復(fù)合方法
        1.3.2 無機(jī)填料/高密度聚乙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能
        1.3.3 無機(jī)填料/高密度聚乙烯復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能
        1.3.4 無機(jī)填料/高密度聚乙烯復(fù)合材料的摩擦性能
    1.4 目前研究存在的主要問題
    1.5 本課題的意義
    1.6 本課題的主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.6.1 主要研究內(nèi)容
        1.6.2 技術(shù)路線
第二章 試驗(yàn)方法
    2.1 主要原材料
    2.2 陶瓷粉的改性
        2.2.1 硅烷偶聯(lián)劑法
        2.2.2 接枝聚丙烯酰胺法
    2.3 復(fù)合材料的制備
    2.4 復(fù)合材料的性能測試
        2.4.1 摩擦性能
        2.4.2 力學(xué)性能
        2.4.3 熱穩(wěn)定性能
    2.5 復(fù)合材料的形貌觀察
        2.5.1 陶瓷粉在基體中的分散形貌
        2.5.2 陶瓷粉與基體的界面形貌
        2.5.3 晶粒形貌
        2.5.4 摩擦磨損表面形貌
    2.6 其它表征
        2.6.1 晶型及晶粒度
        2.6.2 表面官能團(tuán)
        2.6.3 潤濕角
第三章 陶瓷粉與基體復(fù)合方法的優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 陶瓷粉在基體中的分散狀態(tài)
    3.3 復(fù)合材料的界面
    3.4 復(fù)合材料對SiO₂的潤濕性
    3.5 本章小結(jié)
第四章 陶瓷粉/高密度聚乙烯復(fù)合材料的摩擦性能
    4.1 引言
    4.2 干摩擦工況下的摩擦性能
    4.3 水潤滑工況下的摩擦性能
    4.4 沸水浴處理后復(fù)合材料的摩擦性能
    4.5 復(fù)合材料的硬度
    4.6 復(fù)合材料的晶粒
        4.6.1 復(fù)合材料的晶粒形貌
        4.6.2 復(fù)合材料的晶粒度
    4.7 復(fù)合材料的晶型
    4.8 本章小結(jié)
第五章 陶瓷粉/高密度聚乙烯復(fù)合材料的磨損機(jī)理
    5.1 引言
    5.2 復(fù)合材料的熱性能
    5.3 干摩擦工況下的磨損機(jī)理
    5.4 水潤滑工況下的磨損機(jī)理
    5.5 沸水浴處理后復(fù)合材料的磨損機(jī)理
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
在讀期間的成果及學(xué)術(shù)論文



本文編號：3818314