高壓制備Si 3 N 4 -PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料及其摩擦學(xué)性能
發(fā)布時(shí)間:2023-03-24 20:04
陶瓷-聚合物復(fù)合材料結(jié)合陶瓷強(qiáng)度高和聚合物潤滑性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),顯著提升單一材料的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能,具有多重設(shè)計(jì)空間,可滿足摩擦學(xué)工程應(yīng)用領(lǐng)域的特殊需求,F(xiàn)有的陶瓷基復(fù)合材料制備往往借助于高溫,而聚合物基復(fù)合材料恰恰受限于高溫,因此,高溫是制約陶瓷-聚合物復(fù)合材料任意比例制備的關(guān)鍵難題。本論文提出高壓成型工藝?yán)酶邏航档吞沾刹牧蠈?duì)高溫的依賴性且實(shí)現(xiàn)材料的致密化,解決陶瓷-聚合物復(fù)合材料常溫制備的難題。分別以氮化硅(Si3N4)和聚四氟乙烯(PTFE)為基體相,并添加適量環(huán)氧樹脂(EP),制備得到一種低摩擦低磨損的Si3N4-PTFE-EP(陶瓷-聚合物)自潤滑復(fù)合材料。采用現(xiàn)代表征技術(shù)對(duì)Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料的物理化學(xué)性能進(jìn)行分析,借助球盤式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和白光共聚焦顯微鏡等設(shè)備探究Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料摩擦磨損規(guī)律并闡明其作用機(jī)理。通過摩擦學(xué)試驗(yàn)研究了Si3
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 陶瓷基復(fù)合材料摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.1 顆粒填充改性
1.2.2 纖維填充改性
1.3 聚合物基復(fù)合材料摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀
1.3.1 物理改性
1.3.2 化學(xué)改性
1.4 陶瓷及聚合物基復(fù)合材料制備工藝研究現(xiàn)狀
1.4.1 陶瓷基復(fù)合材料制備工藝研究現(xiàn)狀
1.4.2 聚合物基復(fù)合材料制備工藝研究現(xiàn)狀
1.4.3 陶瓷-聚合物復(fù)合材料制備工藝研究現(xiàn)狀
1.5 本論文研究意義及研究內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料制備及表征方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及儀器
2.2 Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料成型方法及工藝
2.2.1 粘結(jié)劑制備工藝
2.2.2 Si3N4表面改性工藝
2.2.3 Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料成型工藝
2.3 Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料的表征方法
2.3.1 傅里葉變換紅外光譜分析
2.3.2 熱失重分析
2.3.3 硬度表征
2.3.4 形貌分析
2.4 摩擦學(xué)性能表征
2.4.1 摩擦系數(shù)測定
2.4.2 磨損率計(jì)算
2.5 本章小結(jié)
第3章 (13μm)Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料摩擦學(xué)性能
3.1 粘結(jié)工藝對(duì)(13μm)Si3N4-PTFE復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能
3.1.1 粘結(jié)劑種類
3.1.2 粘結(jié)劑填充質(zhì)量
3.2 高壓工藝對(duì)(13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能影響
3.2.1 高壓壓強(qiáng)
3.2.2 保壓時(shí)間
3.3 配比對(duì)(13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響
3.3.1 (13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料物理化學(xué)分析
3.3.2 (13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
3.3.3 配比對(duì)(13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第4章 微/納米Si3N4與PTFE復(fù)合的自潤滑材料摩擦學(xué)性能
4.1 表面改性對(duì)20nm Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能影響
4.1.1 20nmSi3N4表面改性物理化學(xué)分析
4.1.2 20nmSi3N4表面改性后復(fù)合材料摩擦磨損性能
4.1.3 表面改性對(duì)20nm Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
4.2 配比對(duì)20nm M-Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能影響
4.2.1 20nm M-Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料物理化學(xué)分析
4.2.2 20nm M-Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
4.2.3 配比對(duì)20nm M-Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
4.3 微/納米Si3N4對(duì)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能影響
4.3.1 微/納米Si3N4物理化學(xué)分析
4.3.2 微/納米Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
4.3.3 微/納米Si3N4對(duì)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 工況條件對(duì)Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響
5.1 載荷和速度對(duì)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響
5.1.1 不同載荷下Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
5.1.2 不同速度下Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
5.2 工況條件對(duì)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號(hào):3769761
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 陶瓷基復(fù)合材料摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.1 顆粒填充改性
1.2.2 纖維填充改性
1.3 聚合物基復(fù)合材料摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀
1.3.1 物理改性
1.3.2 化學(xué)改性
1.4 陶瓷及聚合物基復(fù)合材料制備工藝研究現(xiàn)狀
1.4.1 陶瓷基復(fù)合材料制備工藝研究現(xiàn)狀
1.4.2 聚合物基復(fù)合材料制備工藝研究現(xiàn)狀
1.4.3 陶瓷-聚合物復(fù)合材料制備工藝研究現(xiàn)狀
1.5 本論文研究意義及研究內(nèi)容
1.5.1 研究意義
1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料制備及表征方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原材料及儀器
2.2 Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料成型方法及工藝
2.2.1 粘結(jié)劑制備工藝
2.2.2 Si3N4表面改性工藝
2.2.3 Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料成型工藝
2.3 Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料的表征方法
2.3.1 傅里葉變換紅外光譜分析
2.3.2 熱失重分析
2.3.3 硬度表征
2.3.4 形貌分析
2.4 摩擦學(xué)性能表征
2.4.1 摩擦系數(shù)測定
2.4.2 磨損率計(jì)算
2.5 本章小結(jié)
第3章 (13μm)Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料摩擦學(xué)性能
3.1 粘結(jié)工藝對(duì)(13μm)Si3N4-PTFE復(fù)合材料的摩擦學(xué)性能
3.1.1 粘結(jié)劑種類
3.1.2 粘結(jié)劑填充質(zhì)量
3.2 高壓工藝對(duì)(13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能影響
3.2.1 高壓壓強(qiáng)
3.2.2 保壓時(shí)間
3.3 配比對(duì)(13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響
3.3.1 (13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料物理化學(xué)分析
3.3.2 (13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
3.3.3 配比對(duì)(13μm)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第4章 微/納米Si3N4與PTFE復(fù)合的自潤滑材料摩擦學(xué)性能
4.1 表面改性對(duì)20nm Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能影響
4.1.1 20nmSi3N4表面改性物理化學(xué)分析
4.1.2 20nmSi3N4表面改性后復(fù)合材料摩擦磨損性能
4.1.3 表面改性對(duì)20nm Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
4.2 配比對(duì)20nm M-Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能影響
4.2.1 20nm M-Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料物理化學(xué)分析
4.2.2 20nm M-Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
4.2.3 配比對(duì)20nm M-Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
4.3 微/納米Si3N4對(duì)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能影響
4.3.1 微/納米Si3N4物理化學(xué)分析
4.3.2 微/納米Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
4.3.3 微/納米Si3N4對(duì)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 工況條件對(duì)Si3N4-PTFE-EP自潤滑復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響
5.1 載荷和速度對(duì)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響
5.1.1 不同載荷下Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
5.1.2 不同速度下Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損性能
5.2 工況條件對(duì)Si3N4-PTFE-EP復(fù)合材料摩擦磨損的作用機(jī)理
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
本文編號(hào):3769761
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