納米粒子分布區(qū)域可控的PTFE/PI材料摩擦學性能及機理研究
發(fā)布時間：2021-03-26 19:38
航空自潤滑軸承是保障航空設備整體性能的關鍵零部件,決定自潤滑軸承使用性能的關鍵因素是自潤滑軸承中的自潤滑材料。聚合物自潤滑材料因其輕質、自潤滑等優(yōu)點,有望大量應用于航空自潤滑關節(jié)軸承,但聚合物自潤滑材料普遍存在摩擦系數(shù)偏大、耐磨性差的問題。納米改性能有效提升聚合物自潤滑材料的摩擦學性能,是聚合物摩擦學的研究重點。本文開展了納米SiO2或納米Cu分布于PTFE/PI共混體系不同區(qū)域的PTFE復合材料制備方法研究。考察了不同區(qū)域納米粒子對PTFE復合材料摩擦磨損性能、微觀結構、微觀性能、宏觀性能、磨損形貌和轉移膜形貌的影響,揭示了宏觀性能、微觀結構、微觀性能與耐磨性的關系。通過分子動力學模擬驗證了PTFE/PI不同區(qū)域納米粒子對PTFE復合材料微觀性能的影響,從分子層面探索了微觀性能與摩擦學性能的關系。本文通過原位聚合法制備出PI-SiO2自潤滑復合材料,高含量的納米SiO2（20wt%）在PI基體中分散均勻。均勻分散的納米SiO2有效提高了PI復合材料的耐熱性、力學性能和摩擦磨損性能。研究了納米SiO...
【文章來源】：燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】：163 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
自潤滑材料在航空領域的應用Fig.1-1Theapplicationofself-lubricatingmaterialonaeronauticalfield.
相分布、微觀結構、不同相的微觀力學性能、熱性能、結晶度、損形貌、轉移膜等的影響，綜合分析不同區(qū)域納米 SiO2對 PTFE 損性能及機理的影響。）研究 PTFE/PI 不同區(qū)域的納米 Cu 對 PTFE 復合材料摩擦磨損性能PI-Cu 復合材料，通過 PI-Cu 與 PTFE 共混制備出納米 Cu 分布于 P（記為 PTFE/PI-Cu）；用機械共混的方法制備出納米 Cu 同時分布/PI 界面的 PTFE 復合材料（記為 PTFE/PI/Cu）；然后研究 PTFE/PICu 對 PTFE 復合材料的相分布、微觀結構、不同相的微觀力學性能、性能、磨損形貌、轉移膜等的影響，綜合分析不同區(qū)域的納米 Cu摩擦磨損性能及機理的影響。）用分子動力學模擬的方法研究不同區(qū)域的納米粒子對 PTFE 復合響。首先研究了納米粒子與 PTFE 和 PI 的界面性能及界面結構；FE/PI 不同區(qū)域納米對 PTFE 和 PI 的相容性、界面性能、微觀結構的影響，探索不同區(qū)域納米粒子對 PTFE 復合材料磨損影響的微觀
圖 2-2 PI-SiO2復合材料制備過程Fig. 2-2 Preparation process of PI-SiO2composites表 2-3 PI-SiO2復合材料配比表Table 2-3 Composition of PI-SiO2composites試樣 ODA(g) ODPA(g) 納米 SiO2(g) GOTMS (g) SiO2(wt%)PI 6.0 9.23 0 0 0PI-SiO2(5wt%) 6.0 9.23 0.72 0.07 4.5PI-SiO2(10wt%) 6.0 9.23 1.52 0.15 9.1PI-SiO2(15wt%) 6.0 9.23 2.41 0.24 13.6PI-SiO2(20wt%) 6.0 9.23 3.41 0.34 18.1PI-SiO2(25wt%) 6.0 9.23 4.55 0.45 22.7注：納米 SiO2的質量分數(shù)為納米 SiO2和 GOTMS 的初始質量在 PAA 中的質量分數(shù)；本文中納米 SiO2的含量范圍由文獻確定[47]。（2）PI-SiO2復合材料成型將 PI-SiO2復合材料粉末裝入內(nèi)徑為 50mm 的石墨模具中，參考 PI 材料成型的
【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米SiO2填充改性聚四氟乙烯復合材料的摩擦磨損性能研究[J]. 馬偉強,侯根良,蘇勛家,畢松,李平. 塑料工業(yè). 2017(05)
[2]空間摩擦學及其材料的研究進展[J]. 鐘愛文,姚萍屏,肖葉龍,周海濱,貢太敏. 航空材料學報. 2017(02)
[3]納米粒子在聚合物共混物中選擇性分布研究進展[J]. 王翔宇,張玉霞. 中國塑料. 2017(03)
[4]航空重載關節(jié)軸承性能分析[J]. 顏曉峰,李潔玉. 科技視界. 2017(07)
[5]銅基/環(huán)氧樹脂基/己內(nèi)酰胺基自潤滑羅拉軸承套性能分析[J]. 王顯方,郭新玲,潘紅瑋. 紡織器材. 2016(03)
[6]高分子自潤滑材料在汽車上的應用及電磁感應熔滲加熱探討[J]. 崔景. 電子制作. 2016(06)
[7]石墨和銅粉分別填充聚四氟乙烯摩擦學性能比較[J]. 王薇. 化工新型材料. 2015(03)
[8]硅烷偶聯(lián)劑改性納米SiO2的分散性能[J]. 劉彥生,王紅燕,楊建文. 材料開發(fā)與應用. 2014(03)
[9]不同填料填充PTFE復合材料的力學及摩擦磨損性能[J]. 陳扶東,龔俊. 潤滑與密封. 2014(05)
[10]聚酰亞胺/銅納米顆粒復合物的分子動力學模擬研究[J]. 孫偉峰,王暄. 物理學報. 2013(18)
本文編號：3102137
【文章來源】：燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】：163 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
自潤滑材料在航空領域的應用Fig.1-1Theapplicationofself-lubricatingmaterialonaeronauticalfield.
相分布、微觀結構、不同相的微觀力學性能、熱性能、結晶度、損形貌、轉移膜等的影響，綜合分析不同區(qū)域納米 SiO2對 PTFE 損性能及機理的影響。）研究 PTFE/PI 不同區(qū)域的納米 Cu 對 PTFE 復合材料摩擦磨損性能PI-Cu 復合材料，通過 PI-Cu 與 PTFE 共混制備出納米 Cu 分布于 P（記為 PTFE/PI-Cu）；用機械共混的方法制備出納米 Cu 同時分布/PI 界面的 PTFE 復合材料（記為 PTFE/PI/Cu）；然后研究 PTFE/PICu 對 PTFE 復合材料的相分布、微觀結構、不同相的微觀力學性能、性能、磨損形貌、轉移膜等的影響，綜合分析不同區(qū)域的納米 Cu摩擦磨損性能及機理的影響。）用分子動力學模擬的方法研究不同區(qū)域的納米粒子對 PTFE 復合響。首先研究了納米粒子與 PTFE 和 PI 的界面性能及界面結構；FE/PI 不同區(qū)域納米對 PTFE 和 PI 的相容性、界面性能、微觀結構的影響，探索不同區(qū)域納米粒子對 PTFE 復合材料磨損影響的微觀
圖 2-2 PI-SiO2復合材料制備過程Fig. 2-2 Preparation process of PI-SiO2composites表 2-3 PI-SiO2復合材料配比表Table 2-3 Composition of PI-SiO2composites試樣 ODA(g) ODPA(g) 納米 SiO2(g) GOTMS (g) SiO2(wt%)PI 6.0 9.23 0 0 0PI-SiO2(5wt%) 6.0 9.23 0.72 0.07 4.5PI-SiO2(10wt%) 6.0 9.23 1.52 0.15 9.1PI-SiO2(15wt%) 6.0 9.23 2.41 0.24 13.6PI-SiO2(20wt%) 6.0 9.23 3.41 0.34 18.1PI-SiO2(25wt%) 6.0 9.23 4.55 0.45 22.7注：納米 SiO2的質量分數(shù)為納米 SiO2和 GOTMS 的初始質量在 PAA 中的質量分數(shù)；本文中納米 SiO2的含量范圍由文獻確定[47]。（2）PI-SiO2復合材料成型將 PI-SiO2復合材料粉末裝入內(nèi)徑為 50mm 的石墨模具中，參考 PI 材料成型的
【參考文獻】：
期刊論文
[1]納米SiO2填充改性聚四氟乙烯復合材料的摩擦磨損性能研究[J]. 馬偉強,侯根良,蘇勛家,畢松,李平. 塑料工業(yè). 2017(05)
[2]空間摩擦學及其材料的研究進展[J]. 鐘愛文,姚萍屏,肖葉龍,周海濱,貢太敏. 航空材料學報. 2017(02)
[3]納米粒子在聚合物共混物中選擇性分布研究進展[J]. 王翔宇,張玉霞. 中國塑料. 2017(03)
[4]航空重載關節(jié)軸承性能分析[J]. 顏曉峰,李潔玉. 科技視界. 2017(07)
[5]銅基/環(huán)氧樹脂基/己內(nèi)酰胺基自潤滑羅拉軸承套性能分析[J]. 王顯方,郭新玲,潘紅瑋. 紡織器材. 2016(03)
[6]高分子自潤滑材料在汽車上的應用及電磁感應熔滲加熱探討[J]. 崔景. 電子制作. 2016(06)
[7]石墨和銅粉分別填充聚四氟乙烯摩擦學性能比較[J]. 王薇. 化工新型材料. 2015(03)
[8]硅烷偶聯(lián)劑改性納米SiO2的分散性能[J]. 劉彥生,王紅燕,楊建文. 材料開發(fā)與應用. 2014(03)
[9]不同填料填充PTFE復合材料的力學及摩擦磨損性能[J]. 陳扶東,龔俊. 潤滑與密封. 2014(05)
[10]聚酰亞胺/銅納米顆粒復合物的分子動力學模擬研究[J]. 孫偉峰,王暄. 物理學報. 2013(18)
本文編號：3102137
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