本文關鍵詞：托輥用耐磨尼龍6復合材料的研制

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【摘要】：托輥是帶式輸送機中的關鍵部件，針對目前市場上使用的鋼制、陶瓷和塑料托輥在使用過程中存在諸如易生銹、耐磨性差、質量重、易粘料、韌性差、強度低等問題，本研究以具有良好力學、耐磨及自潤滑性能的尼龍6（PA6）為基料，玻纖（GF）為增強材料，以滑石粉、炭黑及石墨為改性劑，對PA6耐磨復合材料的配方、性能、磨損機理進行了探討。主要研究工作如下： 首先，采用GF對PA6進行增強改性，經過雙螺桿擠出機共混擠出，制備了PA6/GF復合材料，研究了低粘度PA6（LVPA6）和中粘度PA6（MVPA6）的復配比例及GF含量對復合材料機械強度、加工性能、熱穩(wěn)定性能及摩擦磨損性能的影響。結果表明，當MVPA6與LVPA6的配比為70/30時，混合PA6/GF復合材料的拉伸強度、彎曲強度及缺口沖擊強度均達到最大值；在此條件下，研究了GF含量對復合材料摩擦學性能的影響，發(fā)現(xiàn)在轉速為200r/min，載荷為200N的實驗條件下，當GF含量為40wt.%時，PA6/GF復合材料的摩擦系數達到最小值，當GF含量為30wt.%時，復合材料的耐磨性能最好，磨損機制以粘著磨損為主。 其次，以混合PA6/GF復合材料為基材，滑石粉為改性劑，制備了PA6/GF/滑石粉復合材料，研究了不同粒徑滑石粉（H1：200目；H2：1250目）復配比例對復合材料力學性能、熱穩(wěn)定性及摩擦磨損性能的影響，并對其磨損機理進行了研究。實驗結果表明，隨著H1/H2（w/w）的增加，復合材料的拉伸強度、彎曲強度及缺口沖擊強度均緩慢下降，熱穩(wěn)定性逐漸增強；在轉速為400r/min，載荷為200N的實驗條件下，當H1/H2為12/8時，復合材料的摩擦系數最小，當H1/H2為15/5時，耐磨性能最好，而未添加滑石粉的PA6/GF復合材料出現(xiàn)了磨損失效的現(xiàn)象；隨著H1含量的增加，磨損機制由粘著磨損轉變?yōu)槟チＤp。 最后，采用炭黑填充改性PA6/GF/滑石粉復合材料，考察了炭黑含量對復合材料性能的影響。研究結果表明，當炭黑添加量為5wt.%時，拉伸強度及彎曲強度達到最大值，當炭黑添加量為3wt.%時，缺口沖擊強度達到最大值，隨著炭黑含量的增加，復合材料的流動性能逐漸變差，熱穩(wěn)定性能增強；在轉速為400r/min，，載荷為200N的實驗條件下，對于H1/H2為15/5的復合體系，摩擦系數隨炭黑含量增加而逐漸增大，當炭黑為7wt.%時，耐磨性能最好，此時摩擦試樣僅發(fā)生了輕微的磨粒磨損和粘著磨損。
【關鍵詞】：尼龍6 玻璃纖維 滑石粉 炭黑 復合材料
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TB332;TH222
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 引言10
• 1.2 填料改性聚合物基復合材料的摩擦磨損性能10-14
• 1.2.1 磨損形式與機理10-11
• 1.2.2 填料對聚合物磨損性能的影響11-13
• 1.2.3 工況條件的影響13-14
• 1.3 PA6 耐磨復合材料14-17
• 1.3.1 纖維增強改性14-15
• 1.3.2 無機粒子填充改性15-16
• 1.3.3 纖維 /無機粒子混雜改性16
• 1.3.4 填充固體潤滑劑16-17
• 1.4 本課題研究的目的、意義及內容17-18
• 1.4.1 目的與意義17
• 1.4.2 本課題主要研究內容17-18
• 第2章 玻纖增強復配PA6復合材料的制備與性能18-33
• 2.1 引言18
• 2.2 實驗部分18-20
• 2.2.1 實驗原料18
• 2.2.2 實驗儀器18-19
• 2.2.3 樣品制備19-20
• 2.2.4 性能表征20
• 2.3 結果與討論20-31
• 2.3.1 LVPA6含量對MVPA6/GF復合材料力學性能的影響20-23
• 2.3.2 LVPA6含量對PA6/GF復合材料流變性能的影響23-24
• 2.3.3 PA6/GF復合材料的熱性能24-25
• 2.3.4 GF含量對PA6/GF復合材料力學性能及流變性能的影響25-27
• 2.3.5 GF含量對PA6/GF復合材料的熱性能的影響27-28
• 2.3.6 GF含量對PA6/GF復合材料摩擦磨損性能的影響28-29
• 2.3.7 微觀形貌分析29-31
• 2.4 本章小結31-33
• 第3章 PA6/GF/滑石粉復合材料的制備與性能33-42
• 3.1 引言33
• 3.2 實驗部分33-34
• 3.2.1 實驗原料33
• 3.2.2 實驗儀器33
• 3.2.3 樣品制備33-34
• 3.2.4 性能表征34
• 3.3 結果與討論34-40
• 3.3.1 不同粒徑滑石粉的配比對復合材料力學性能的影響34-37
• 3.3.2 不同粒徑滑石粉的配比對復合材料熱性能的影響37-38
• 3.3.3 不同粒徑滑石粉的配比對復合材料摩擦磨損性能的影響38-39
• 3.3.4 復合材料磨損表面的觀察及磨損機理的分析39-40
• 3.4 本章小結40-42
• 第4章 PA6/GF/滑石粉/炭黑復合材料的制備與性能42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 實驗部分42-43
• 4.2.1 實驗原料42
• 4.2.2 實驗儀器42
• 4.2.3 樣品制備42-43
• 4.2.4 性能表征43
• 4.3 結果與討論43-50
• 4.3.1 炭黑含量對復合材料力學性能的影響43-46
• 4.3.2 炭黑含量對復合材料流變性能的影響46-47
• 4.3.3 炭黑含量對復合材料熱性能的影響47
• 4.3.4 炭黑含量對復合材料摩擦磨損性能的影響47-49
• 4.3.5 復合材料磨損表面的觀察及磨損機理的分析49-50
• 4.4 本章小結50-52
• 結論52-54
• 參考文獻54-59
• 致謝59-60
• 附錄 A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文60

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 高志秋,陶煒,金文蘭,張福軍,張淑偉;長玻纖增強尼龍6復合材料研究[J];工程塑料應用;2001年07期

2 鐘明強,孫莉,賈虹;尼龍6/納米Al_2O_3復合材料與銅摩擦副的摩擦磨損性能[J];工程塑料應用;2004年06期

3 歐育湘,呂連營,吳俊浩;原位插層聚合PA6/OMMT納米復合材料的性能[J];工程塑料應用;2004年10期

4 劉正軍,韓克清,周洪梅,杜秉公,余木火;長玻璃纖維增強尼龍6的力學性能研究[J];工程塑料應用;2005年05期

5 謝瑩;李篤信;趙麗;李文娟;方映杰;;GF增強PA6復合材料的力學與摩擦性能研究[J];工程塑料應用;2010年11期

6 洪喜軍;容建華;林志丹;張秀菊;;復配增容劑增容PPO/PP/GF研究[J];工程塑料應用;2012年01期

7 成江,任俊,胡柏星,沈健;碳酸鈣粒子級配對填充聚丙烯復合材料流變性的影響[J];非金屬礦;2001年02期

8 王世鋒;王煥平;張斌;周廣淼;徐時清;;氧化鋁粉體及混雜纖維改性樹脂基復合材料的摩擦磨損性能[J];非金屬礦;2010年06期

9 王軍祥,顧明元,朱真才,葛世榮,劉維民;碳纖維和二硫化鉬混雜增強尼龍復合材料的摩擦學性能研究[J];復合材料學報;2003年02期

10 章峻,成江,胡柏星,任俊,沈健;CaCO_3顆粒級配填充對PP性能和結構的影響[J];高分子材料科學與工程;2003年01期

本文編號：1091636