納米碳雜化材料增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的制備及其摩擦學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-22 21:46
隨著航空航天、交通運(yùn)輸以及機(jī)械制造等工業(yè)的蓬勃發(fā)展,對(duì)機(jī)械傳動(dòng)零部件的可靠性和壽命提出了更高的要求,特別是在苛刻的摩擦運(yùn)行條件下,材料表面極易因發(fā)生磨損而引發(fā)摩擦零部件失效。聚合物納米復(fù)合涂層以其優(yōu)異的耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性和突出的減摩耐磨性被廣泛的應(yīng)用在軸承、齒輪等零部件的表面以提高其摩擦學(xué)性能。其中,納米碳材料因其微觀結(jié)構(gòu)、良好的力學(xué)和摩擦學(xué)性能成為改善聚合物復(fù)合涂層減摩耐磨性能的“明星”材料。但納米碳材料存在的易團(tuán)聚、難分散問題,常常制約其性能的發(fā)揮;诖,本論文重點(diǎn)通過在納米碳材料表面制備不同維度(零維、一維和二維)且具有自潤(rùn)滑性的納米材料,構(gòu)筑納米碳雜化材料解決其團(tuán)聚問題,同時(shí)更好地發(fā)揮二者間的協(xié)同作用,最終獲得具有良好減摩耐磨性的聚合物自潤(rùn)滑復(fù)合涂層。在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了不同類型納米碳雜化材料對(duì)聚合物復(fù)合涂層摩擦學(xué)性能的增強(qiáng)機(jī)制。具體如下:(1)研究了一維碳納米管(CNT)與零維硫化鋅(ZnS)對(duì)環(huán)氧樹脂(EP)復(fù)合涂層的協(xié)同增強(qiáng)作用機(jī)制。具體為:采用一步水熱法成功的使ZnS原位合成在CNT表面,制備出CNT/ZnS雜化材料。采用XRD、Raman和TEM等測(cè)試手段對(duì)雜化材...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
聚合物復(fù)合涂層的基本構(gòu)成
江 蘇 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 (CNF) 是一種新型納米碳材料,具有與 CNT 相似的力學(xué)。CNF 與 CNT 的主要區(qū)別特征是堆疊的不同形狀的石墨烯人字形 (圖 1.3)。CNF 的獨(dú)特之處在于其整個(gè)表面區(qū)域都可化活化 CNF 可產(chǎn)生一系列含氧基團(tuán)而不降低其主鏈結(jié)構(gòu)的NT 更大的功能化表面積,這意味著 CNF 可以作為優(yōu)良的改通過兩種方法制備。一種是催化熱化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng),另一理。此外,CNF 具有高強(qiáng)度、高模量和優(yōu)異的潤(rùn)滑性能,使28]。
納米碳雜化材料增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的制備及其摩擦學(xué)性能研究康斯坦汀·諾沃肖洛夫通過透明膠帶剝離出單個(gè)的石墨烯層 (圖 1.4)。這導(dǎo)致了二維 (2D材料的產(chǎn)生,也標(biāo)志著成功制備石墨烯的開始[29]。石墨烯是由碳原子組成,其層厚度僅為0.335nm。這些 sp2 鍵合碳原子緊密排列在二維六邊形的結(jié)構(gòu)中,賦予石墨烯獨(dú)特的熱、電、機(jī)械和摩擦學(xué)性能,如高強(qiáng)度和易剪切能力。此外,它具有大的比表面積和分層結(jié)構(gòu)使其更容易進(jìn)入摩擦副的接觸界面,從而防止粗糙表面的直接接觸并減少摩擦和磨損。同時(shí),作為二維材料,石墨烯有著極強(qiáng)的屏蔽作用,故在摩擦過程中能有效的抑制對(duì)磨損表面的腐蝕和磨損,從而避免引起更嚴(yán)重的磨損[30]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Combined effect of the use of carbon fiber and seawater and the molecular structure on the tribological behavior of polymer materials[J]. Zhiqiang WANG,Jing NI,Dianrong GAO. Friction. 2018(02)
[2]納米碳材料摩擦學(xué)應(yīng)用的最新進(jìn)展和未來展望[J]. 薛勇,楊保平,張斌,張俊彥. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(05)
[3]新型納米碳材料的應(yīng)用新進(jìn)展[J]. 李亞男,何文軍,楊為民. 化工新型材料. 2014(03)
[4]摩擦學(xué)系統(tǒng)的系統(tǒng)理論研究和建模[J]. 謝友柏. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[5]粘結(jié)固體潤(rùn)滑膜及其應(yīng)用[J]. 陳建敏,冶銀平,黨鴻辛. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 1994(02)
本文編號(hào):3094533
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
聚合物復(fù)合涂層的基本構(gòu)成
江 蘇 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文 (CNF) 是一種新型納米碳材料,具有與 CNT 相似的力學(xué)。CNF 與 CNT 的主要區(qū)別特征是堆疊的不同形狀的石墨烯人字形 (圖 1.3)。CNF 的獨(dú)特之處在于其整個(gè)表面區(qū)域都可化活化 CNF 可產(chǎn)生一系列含氧基團(tuán)而不降低其主鏈結(jié)構(gòu)的NT 更大的功能化表面積,這意味著 CNF 可以作為優(yōu)良的改通過兩種方法制備。一種是催化熱化學(xué)氣相沉積生長(zhǎng),另一理。此外,CNF 具有高強(qiáng)度、高模量和優(yōu)異的潤(rùn)滑性能,使28]。
納米碳雜化材料增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的制備及其摩擦學(xué)性能研究康斯坦汀·諾沃肖洛夫通過透明膠帶剝離出單個(gè)的石墨烯層 (圖 1.4)。這導(dǎo)致了二維 (2D材料的產(chǎn)生,也標(biāo)志著成功制備石墨烯的開始[29]。石墨烯是由碳原子組成,其層厚度僅為0.335nm。這些 sp2 鍵合碳原子緊密排列在二維六邊形的結(jié)構(gòu)中,賦予石墨烯獨(dú)特的熱、電、機(jī)械和摩擦學(xué)性能,如高強(qiáng)度和易剪切能力。此外,它具有大的比表面積和分層結(jié)構(gòu)使其更容易進(jìn)入摩擦副的接觸界面,從而防止粗糙表面的直接接觸并減少摩擦和磨損。同時(shí),作為二維材料,石墨烯有著極強(qiáng)的屏蔽作用,故在摩擦過程中能有效的抑制對(duì)磨損表面的腐蝕和磨損,從而避免引起更嚴(yán)重的磨損[30]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Combined effect of the use of carbon fiber and seawater and the molecular structure on the tribological behavior of polymer materials[J]. Zhiqiang WANG,Jing NI,Dianrong GAO. Friction. 2018(02)
[2]納米碳材料摩擦學(xué)應(yīng)用的最新進(jìn)展和未來展望[J]. 薛勇,楊保平,張斌,張俊彥. 材料導(dǎo)報(bào). 2017(05)
[3]新型納米碳材料的應(yīng)用新進(jìn)展[J]. 李亞男,何文軍,楊為民. 化工新型材料. 2014(03)
[4]摩擦學(xué)系統(tǒng)的系統(tǒng)理論研究和建模[J]. 謝友柏. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[5]粘結(jié)固體潤(rùn)滑膜及其應(yīng)用[J]. 陳建敏,冶銀平,黨鴻辛. 摩擦學(xué)學(xué)報(bào). 1994(02)
本文編號(hào):3094533
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