本文關鍵詞：聚合物復合材料摩擦起電規(guī)律及其對摩擦學影響的研究

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【摘要】：本文主要研究了兩種PTFE基復合材料(Al2O3/PTFE、FeSi/PTFE)與45鋼在摩擦過程中的摩擦起電現(xiàn)象,探討了摩擦起電的影響因素；分析了PTFE基復合材料的摩擦學性能；研究了Al2O3/PTFE復合材料與45鋼在對摩時影響轉(zhuǎn)移膜平均厚度的因素。以期通過聚合物復合材料摩擦起電對摩擦轉(zhuǎn)移影響規(guī)律的研究,得出通過控制摩擦起電來實現(xiàn)摩擦轉(zhuǎn)移的調(diào)控,達到摩擦學性能優(yōu)化與調(diào)控的目的,擬發(fā)現(xiàn)摩擦學性能調(diào)控的新手段,具有很好的理論與應用意義。本論文主要研究結(jié)果如下：1.PTFE基復合材料摩擦起電的影響因素隨著載荷的增加,摩擦起電電壓△U逐漸增大。Al2O3/PTFE復合材料與45鋼在摩擦過程中的AU隨速度的增大而增加,而FeSi/PTFE復合材料在摩擦過程中的△U則逐漸減��；隨著Al2O3含量的升高,Al2O3/PTFE復合材料與45鋼在摩擦過程中的△U呈增加的趨勢,FeSi/PTFE復合材料與45鋼在摩擦過程中產(chǎn)生的△U隨FeSi含量的升高而降低；在填料含量一定時,具有較大顆粒填料的PTFE復合材料的摩擦起電現(xiàn)象更為顯著。2.PTFE基復合材料摩擦學性能研究隨著載荷的增大,復合材料的平均摩擦系數(shù)減小,磨損量增大；復合材料的平均摩擦系數(shù)隨速度的升高而緩慢降低,磨損量隨速度的升高而急劇增大；隨著填料含量的增大,復合材料與45鋼在對摩時的平均摩擦系數(shù)在總體上呈略微增加的趨勢,其磨損量急劇降低；復合材料的平均摩擦系數(shù)隨填料平均粒徑的增大而略微降低,但其磨損量受填料平均粒徑的影響相對較弱。3.Al2O3/PTFE復合材料摩擦轉(zhuǎn)移研究隨著載荷的增大,轉(zhuǎn)移膜的平均厚度先增加再減小,平均厚度最大值為2.568μm,此時載荷為3.5MPa；轉(zhuǎn)移膜的平均厚度隨速度的增加而增大；隨著Al2O3含量的增加,轉(zhuǎn)移膜的平均厚度先增加再減小,當Al2O3含量為10wt%時,其平均厚度最大：隨著Al2O3平均粒徑的增大,轉(zhuǎn)移膜的平均厚度先逐漸增加,當平均粒徑超過63μm后,轉(zhuǎn)移膜的平均厚度緩慢減小。4. PTFE基復合材料摩擦起電與摩擦轉(zhuǎn)移和摩擦學性能的關聯(lián)性Al2O3/PTFE復合材料與45鋼對摩時的摩擦起電電壓△U與轉(zhuǎn)移膜平均厚度呈正相關關系；摩擦系數(shù)和磨損量均隨△U的增大而升高。
【關鍵詞】：PTFE基復合材料 摩擦起電 摩擦學性能 轉(zhuǎn)移膜
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB332
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-18
• 第一章 緒論18-31
• 1.1 引言18
• 1.2 摩擦起電18-27
• 1.2.1 摩擦起電現(xiàn)象及機理18
• 1.2.2 摩擦起電的不利影響和合理應用18-22
• 1.2.3 摩擦起電的測試方法22-24
• 1.2.4 摩擦起電的影響因素24-27
• 1.3 摩擦轉(zhuǎn)移27-29
• 1.3.1 摩擦轉(zhuǎn)移的類型27-28
• 1.3.2 轉(zhuǎn)移膜的作用28-29
• 1.4 本課題的研究意義和主要內(nèi)容29-31
• 1.4.1 研究意義29-30
• 1.4.2 課題來源30
• 1.4.3 研究的主要內(nèi)容30-31
• 第二章 試樣制備與試驗方案31-42
• 2.1 PTFE基復合材料試樣的制備31-37
• 2.1.1 PTFE基復合材料試樣所選取的原材料及其性質(zhì)31-33
• 2.1.2 PTFE基復合材料的制備33-37
• 2.2 分析測試方法37-42
• 2.2.1 摩擦磨損試驗37-39
• 2.2.2 摩擦起電電壓的測量39
• 2.2.3 轉(zhuǎn)移膜平均厚度的測量39-41
• 2.2.4 摩擦副表面的其他表征分析41-42
• 第三章 PTFE基復合材料摩擦起電的影響因素42-53
• 3.1 載荷對PTFE基復合材料摩擦起電的影響42-43
• 3.1.1 載荷對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦起電的影響42-43
• 3.1.2 載荷對FeSi/PTFE復合材料摩擦起電的影響43
• 3.2 速度對PTFE基復合材料摩擦起電的影響43-45
• 3.2.1 速度對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦起電的影響43-44
• 3.2.2 速度對FeSi/PTFE復合材料摩擦起電的影響44-45
• 3.3 填料含量對PTFE基復合材料摩擦起電的影響45-47
• 3.3.1 Al_2O_3含量對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦起電的影響45-46
• 3.3.2 FeSi含量對FeSi/PTFE復合材料摩擦起電的影響46-47
• 3.4 填料平均粒徑對PTFE基復合材料摩擦起電的影響47-49
• 3.4.1 Al_2O_3平均粒徑對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦起電的影響47-48
• 3.4.2 FeSi平均粒徑對FeSi/PTFE復合材料摩擦起電的影響48-49
• 3.5 摩擦起電的機理分析49-53
• 3.5.1 載荷的影響50-51
• 3.5.2 速度的影響51-52
• 3.5.3 填料含量的影響52
• 3.5.4 填料平均粒徑的影響52-53
• 第四章 PTFE基復合材料的摩擦學性能53-74
• 4.1 載荷對PTFE基復合材料摩擦學性能的影響53-58
• 4.1.1 載荷對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦學性能的影響53-55
• 4.1.2 載荷對FeSi/PTFE復合材料摩擦學性能的影響55-58
• 4.2 速度對PTFE基復合材料摩擦學性能的影響58-63
• 4.2.1 速度對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦學性能的影響58-60
• 4.2.2 速度對FeSi/PTFE復合材料摩擦磨損性能的影響60-63
• 4.3 填料含量對PTFE基復合材料摩擦學性能的影響63-68
• 4.3.1 Al_2O_3含量對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦學性能的影響63-66
• 4.3.2 FeSi含量對FeSi/PTFE復合材料摩擦學性能的影響66-68
• 4.4 填料平均粒徑對PTFE基復合材料摩擦學性能的影響68-74
• 4.4.1 Al_2O_3平均粒徑對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦學性能的影響69-71
• 4.4.2 FeSi平均粒徑對FeSi/PTFE復合材料摩擦學性能的影響71-74
• 第五章 Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦轉(zhuǎn)移的研究74-88
• 5.1 Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦轉(zhuǎn)移的影響因素74-80
• 5.1.1 載荷對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦轉(zhuǎn)移的影響74-76
• 5.1.2 速度對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦轉(zhuǎn)移的影響76-77
• 5.1.3 Al_2O_3含量對Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦轉(zhuǎn)移的影響77-79
• 5.1.4 Al_2O_3平均粒徑對Al_2O_3C/PTFE復合材料摩擦轉(zhuǎn)移的影響79-80
• 5.2 轉(zhuǎn)移膜表面形貌和成分分析80-88
• 5.2.1 不同載荷下轉(zhuǎn)移膜的表面形貌分析80-81
• 5.2.2 不同速度下轉(zhuǎn)移膜的表面形貌分析81-82
• 5.2.3 不同Al_2O_3含量下轉(zhuǎn)移膜的表面形貌分析82-83
• 5.2.4 不同Al_2O_3平均粒徑下轉(zhuǎn)移膜的表面形貌分析83-84
• 5.2.5 轉(zhuǎn)移膜成分分析84-88
• 第六章 PTFE基復合材料摩擦起電與摩擦轉(zhuǎn)移和摩擦學性能的關聯(lián)性88-91
• 6.1 Al_2O_3/PTFE復合材料摩擦起電與摩擦轉(zhuǎn)移的關聯(lián)性88
• 6.2 PTFE基復合材料摩擦起電與摩擦系數(shù)的關聯(lián)性88-89
• 6.3 PTFE基復合材料摩擦起電與磨損量的關聯(lián)性89-91
• 第七章 結(jié)論與展望91-93
• 7.1 結(jié)論91-92
• 7.2 展望92-93
• 參考文獻93-98
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研工作98

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 解挺;萬媛媛;繆鵬;溫丹丹;焦明華;俞建衛(wèi);尹延國;;PTFE三層復合材料摩擦過程的界面動態(tài)遷移[J];潤滑與密封;2010年02期

2 何春霞,史麗萍,沈惠平;納米Al_2O_3填充聚四氟乙烯摩擦磨損性能的研究[J];摩擦學學報;2000年02期

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本文編號：934619