聚酰亞胺/二硫化鉬潤滑涂層的制備與性能研究
發(fā)布時間:2021-10-25 02:18
聚酰亞胺(Polyimide, PI)潤滑涂層已經(jīng)開始使用于活塞裙部,能夠起到潤滑、保護(hù)以及減少摩擦損失的作用。作為固體潤滑劑,二硫化鉬(MoS2)的減摩性能良好,可以減小零件的損耗;二氧化鈦(Ti02)納米顆粒的理化性質(zhì)優(yōu)異,熱穩(wěn)定性能良好,在腐蝕性環(huán)境中基本不受影響。本文將上述兩種固體潤滑劑作為添加物加入聚酰亞胺復(fù)合材料,研究其單獨(dú)和混合加入對于潤滑涂層的影響,以期得到優(yōu)于現(xiàn)有潤滑涂層的涂層材料。在高速球磨機(jī)中,將聚酰胺酸液體和二硫化鉬/二氧化鈦等混合攪拌15 min,隨后加入0.4 wt%的消泡劑和0.4 wt%的流平劑等助劑,使用磁力攪拌器攪拌混合10 min。所得的液體涂料涂覆到鋁合金試樣表面,放入真空干燥箱中。在210℃、保溫30 min條件下,聚酰胺酸(PAA)發(fā)生固化,脫水成環(huán)生產(chǎn)聚酰亞胺,得到聚酰亞胺/二硫化鉬和聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層。為測試涂層性能,判斷復(fù)合材料性能的優(yōu)劣,使用多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)(UMT-3),測試涂層的摩擦行為。為了分析造成性能差異的原因,運(yùn)用多種測試手段,得到涂層的表面形貌、與金屬基體的結(jié)合力以及二硫化鉬的晶體結(jié)構(gòu),進(jìn)行綜合分析討論,...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 活塞裙部的摩擦磨損
1.1.2 降低活塞裙部磨損的方法
1.2 有機(jī)粘結(jié)固體潤滑涂層
1.2.1 組成
1.2.2 固體潤滑劑的減摩方式
1.3 摩擦磨損的基本原理與特性
1.4 聚酰亞胺基固體潤滑涂層的研究進(jìn)展
1.4.1 固體潤滑劑
1.4.2 聚酰亞胺基固體潤滑涂層的制備工藝
1.5 本論文的研究目的及研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.1.1 X射線衍射儀
2.1.2 掃描電子顯微鏡
2.1.3 拉曼光譜儀
2.1.4 多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)
2.2 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.1 聚酰亞胺
2.2.2 二硫化鉬
2.2.3 二氧化鈦
2.2.4 助劑
2.2.5 鋁合金基體
2.3 涂層制備方法
2.4 涂層性能測試
第3章 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的制備和性能研究
3.1 引言
3.2 聚酰亞胺/二硫化鉬耐磨涂層制備
3.3 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的性能
3.3.1 聚酰亞胺/二硫化鉬涂料的粘度
3.3.2 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的粘結(jié)強(qiáng)度
3.3.3 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層中二硫化鉬的結(jié)構(gòu)
3.3.4 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層摩擦前后的拉曼圖譜
3.3.5 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的摩擦性能
3.4 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的摩擦磨損機(jī)理
3.4.1 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層摩擦后的表面形貌
3.4.2 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的摩擦機(jī)理
3.5 本章小結(jié)
第4章 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的制備與性能
4.1 引言
4.2 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的制備
4.3 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的性能
4.3.1 TiO_2粒徑對涂層耐磨性能的影響
4.3.2 TiO_2粒徑對涂層潤滑性能的影響
4.3.3 涂層中二硫化鉬/二氧化鈦的結(jié)構(gòu)
4.3.4 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的表面形貌
4.3.5 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層/二氧化鈦涂層的摩擦性能
4.4 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的摩擦機(jī)理
4.4.1 二氧化鈦粒徑對涂層摩擦性能的影響
4.4.2 二氧化鈦含量對涂層摩擦性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚四氟乙烯基耐磨涂層的摩擦學(xué)性能研究[J]. 辛存良,何世安,胡來平,杜彬. 涂料工業(yè). 2015(11)
[2]高性能聚酰亞胺/納米石墨烯復(fù)合薄膜的制備[J]. 俞娟,姜恒,王曉東,黃培. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[3]氣缸-活塞運(yùn)動副動特性分析[J]. 林金國,曾小林,童小川,壽旭日,李家樂. 機(jī)電設(shè)備. 2015(01)
[4]利用原位聚合反應(yīng)制備柔性氨基化石墨烯/聚酰亞胺納米復(fù)合膜[J]. 馬璀,鄭志祥,柳娟娟,閆乾順,馮寧川. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2014(06)
[5]PTFE基耐磨固體潤滑涂層的摩擦學(xué)性能[J]. 楊偉春,康鵬飛,陳毅明,郭培銳,邱明. 潤滑與密封. 2014(10)
[6]聚酰胺酰亞胺復(fù)合涂層的制備及摩擦磨損性能研究[J]. 孫瑞敏,趙輝,周永恒. 涂料工業(yè). 2014(07)
[7]摩擦偶面對聚酰亞胺粘結(jié)MoS2涂層摩擦學(xué)性能的影響[J]. 許曉璐,羅軍,劉淵. 塑料. 2014(03)
[8]計(jì)入潤滑油輸送狀況的活塞裙部-缸套摩擦副潤滑分析[J]. 孫軍,王先義,張亮,朱新龍,施煒,李悅,趙小勇,王虎,滕勤. 機(jī)械工程學(xué)報. 2014(09)
[9]絲網(wǎng)印刷及表面科學(xué)問題探討[J]. 孫加振,魏先福,黃蓓青. 網(wǎng)印工業(yè). 2014(04)
[10]有機(jī)粘結(jié)固體潤滑劑涂層砂輪磨削性能研究[J]. 丁蘭英,蘇宏華,徐鴻鈞,丁文鋒,范敏. 中國機(jī)械工程. 2013(21)
碩士論文
[1]小排量轎車汽油機(jī)活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 劉瑞.齊魯工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3456452
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【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 活塞裙部的摩擦磨損
1.1.2 降低活塞裙部磨損的方法
1.2 有機(jī)粘結(jié)固體潤滑涂層
1.2.1 組成
1.2.2 固體潤滑劑的減摩方式
1.3 摩擦磨損的基本原理與特性
1.4 聚酰亞胺基固體潤滑涂層的研究進(jìn)展
1.4.1 固體潤滑劑
1.4.2 聚酰亞胺基固體潤滑涂層的制備工藝
1.5 本論文的研究目的及研究內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.1.1 X射線衍射儀
2.1.2 掃描電子顯微鏡
2.1.3 拉曼光譜儀
2.1.4 多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)
2.2 實(shí)驗(yàn)原料
2.2.1 聚酰亞胺
2.2.2 二硫化鉬
2.2.3 二氧化鈦
2.2.4 助劑
2.2.5 鋁合金基體
2.3 涂層制備方法
2.4 涂層性能測試
第3章 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的制備和性能研究
3.1 引言
3.2 聚酰亞胺/二硫化鉬耐磨涂層制備
3.3 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的性能
3.3.1 聚酰亞胺/二硫化鉬涂料的粘度
3.3.2 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的粘結(jié)強(qiáng)度
3.3.3 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層中二硫化鉬的結(jié)構(gòu)
3.3.4 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層摩擦前后的拉曼圖譜
3.3.5 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的摩擦性能
3.4 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的摩擦磨損機(jī)理
3.4.1 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層摩擦后的表面形貌
3.4.2 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的摩擦機(jī)理
3.5 本章小結(jié)
第4章 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的制備與性能
4.1 引言
4.2 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的制備
4.3 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的性能
4.3.1 TiO_2粒徑對涂層耐磨性能的影響
4.3.2 TiO_2粒徑對涂層潤滑性能的影響
4.3.3 涂層中二硫化鉬/二氧化鈦的結(jié)構(gòu)
4.3.4 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的表面形貌
4.3.5 聚酰亞胺/二硫化鉬涂層/二氧化鈦涂層的摩擦性能
4.4 聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的摩擦機(jī)理
4.4.1 二氧化鈦粒徑對涂層摩擦性能的影響
4.4.2 二氧化鈦含量對涂層摩擦性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]聚四氟乙烯基耐磨涂層的摩擦學(xué)性能研究[J]. 辛存良,何世安,胡來平,杜彬. 涂料工業(yè). 2015(11)
[2]高性能聚酰亞胺/納米石墨烯復(fù)合薄膜的制備[J]. 俞娟,姜恒,王曉東,黃培. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[3]氣缸-活塞運(yùn)動副動特性分析[J]. 林金國,曾小林,童小川,壽旭日,李家樂. 機(jī)電設(shè)備. 2015(01)
[4]利用原位聚合反應(yīng)制備柔性氨基化石墨烯/聚酰亞胺納米復(fù)合膜[J]. 馬璀,鄭志祥,柳娟娟,閆乾順,馮寧川. 蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2014(06)
[5]PTFE基耐磨固體潤滑涂層的摩擦學(xué)性能[J]. 楊偉春,康鵬飛,陳毅明,郭培銳,邱明. 潤滑與密封. 2014(10)
[6]聚酰胺酰亞胺復(fù)合涂層的制備及摩擦磨損性能研究[J]. 孫瑞敏,趙輝,周永恒. 涂料工業(yè). 2014(07)
[7]摩擦偶面對聚酰亞胺粘結(jié)MoS2涂層摩擦學(xué)性能的影響[J]. 許曉璐,羅軍,劉淵. 塑料. 2014(03)
[8]計(jì)入潤滑油輸送狀況的活塞裙部-缸套摩擦副潤滑分析[J]. 孫軍,王先義,張亮,朱新龍,施煒,李悅,趙小勇,王虎,滕勤. 機(jī)械工程學(xué)報. 2014(09)
[9]絲網(wǎng)印刷及表面科學(xué)問題探討[J]. 孫加振,魏先福,黃蓓青. 網(wǎng)印工業(yè). 2014(04)
[10]有機(jī)粘結(jié)固體潤滑劑涂層砂輪磨削性能研究[J]. 丁蘭英,蘇宏華,徐鴻鈞,丁文鋒,范敏. 中國機(jī)械工程. 2013(21)
碩士論文
[1]小排量轎車汽油機(jī)活塞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 劉瑞.齊魯工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3456452
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