增强PA6基多相摩擦材料及其摩擦磨损特性研究

增强PA6基多相摩擦材料及其摩擦磨损特性研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-11-26 分类:毕业论文 喜欢:4155
师大云端图书馆

【摘要】摘要:随着科学技术的发展,对高性能高分子材料的需求与日俱增。聚酰胺6(PA6)具有比强度高、自润滑、耐腐蚀、易加工成型等优点,是一种重要的、具有广阔应用前景的摩擦材料。然而针对保证PA6力学性能的同时提高其摩擦学性能,实现高性能的研究甚为不足;填料的减摩抗磨机制、复合填料的协同作用等也缺乏深入研究。本文针对这种现状,首先采取玻璃纤维(GF)或纳米二氧化钛(nano-TiO2)增强PA6,提高其力学性能和耐磨性;然后采取单一或复合固体润滑剂进一步改善复合材料的摩擦学性能,实现其高性能化。探讨了固体润滑剂种类、含量、配比、载荷、转速对摩擦磨损性能的影响规律,研究了填料的协同作用以及复合材料的摩擦磨损机理,考察了复合固体润滑剂的动态及静态力学性能、熔融结晶行为。(1)系统研究不同填料对PA6的力学性能和摩擦磨损性能的影响规律。GFnano-TiO2能显著提高PA6的力学性能,并且适当改善其耐磨性。PTFE能大幅降低PA6的摩擦系数,但是常用的几种固体润滑剂均增大了PA6的磨损率。(2)采用固体润滑剂改性GF增强PA6(PA6/GF),研究发现,40N、200rpm时,单一固体润滑剂改性PA6/GF,聚四氟乙烯(PTFE)和GF产生协同作用,PTFE快速形成转移膜起润滑作用,GF有增强基体和应力支撑的作用,二者协同改善PA6/GF的摩擦磨损性能。利用复合固体润滑齐PTFE/UHMWPE、Gr/PTFE、Gr/UHMWPE、PTFE/UHMWPE/Gr改性PA6/GF,除Gr/UHMWPE外,在合适配比时,复合固体润滑剂都表现出协同作用,显著提高了PA6/GF的摩擦磨损性能。单一和复合固体润滑剂改性PA6/GF复合材料,其摩擦磨损机理和摩擦磨损性能与材料组成和工况条件有关,当复合材料的磨损形貌为大量纤维断裂时,往往复合材料的摩擦磨损性能较差。除Gr外,单一和复合固体润滑剂都提高了PA6/GF的高速使用性能,复合材料磨损表面温度由低熔点组份控制,表面温度升高到低熔点物质的熔点后不再上升,高熔点物质保护摩擦次表层,降低摩擦磨损。PA6/GF复合材料的拉伸强度和冲击强度受固体润滑剂的影响较小。单一或复合固体润滑剂(除PTFE/UHMWPE/Gr)外都提高了PA6/GF的储能模量,所有固体润滑剂都降低了PA6/GF中PA6的结晶度。(3)探讨了固体润滑剂对nano-TiO2增强PA6(PA6/TiO2)的改性效果。40N、200rpm时,单一固体润滑PTFE.UHMWPE和nano-TiO2有协同作用,PTFE和UHMWPE快速形成转移膜和润滑膜,起润滑作用;nano-Ti02将PTFE或UHMWPE膜钉扎在PA6或金属对偶表面,nano-TiO2在摩擦界面支撑应力,阻止金属突峰深入表层,降低基体形变,固体润滑剂和nano-TiO2协同提高摩擦磨损性能。不同测试条件下,PTFE改性PA6/Ti02的效果最好,磨损机理主要为粘着磨损和磨粒磨损。复合固体润滑剂UHMWPE/PTFE、UHMWPE/MoS2、PTFE/MoS2和UHMWPE/PTFE/MoS2改性都能显著改善PA6/TiO2的摩擦学性能,不同固体润滑剂有协同作用。40N、200rpm时,复合固体润滑剂UHMWPE/PTFE/MoS2配比为5/5/5时,有利于硫铁化合物的生成,加强了转移膜和对偶的粘附,便于形成均匀致密的转移膜,复合改性效果最好,磨损机理主要为粘着磨损和磨粒磨损。100N、200rpm和40N、1500rpm时,分别是UHMWPE/MoS2(7.5/7.5%)和UHMWPE/PTFE(7.5/7.5%)复合改性效果最好,主要以粘着磨损为主。除MoS2和UHMWPE/MoS2外,单一和复合固体润滑剂都显著提高了PA6/TiO2复合材料的冲击强度。固体润滑剂MoS2、PTFE/MoS2和UHMWPE/MoS2提高储能模量,其余固体润滑剂降低储能模量;除PTFE外,所有单一及复合固体润滑剂都降低PA6/Ti02中PA6的结晶度。(4)以前期研究成果为基础,成功开发了一种综合性能优异的PA6基耐磨材料并应用于带式输送机托辊,托辊经现场使用效果良好,可产生显著的经济和社会效益。
【作者】游一兰;
【导师】李笃信;
【作者基本信息】中南大学,材料科学与工程,2014,博士
【关键词】聚酰胺6;玻璃纤维;纳米二氧化钛;固体润滑剂;摩擦磨损性能;协同作用;

【参考文献】
[1]韩丽.南京朱门香草园规划设计[D].清华大学,风景园林(专业学位),2013,硕士.
[2]宋园园.一类具有边界奇异和加权Hardy-Sobolev临界指数的Robin问题的正解[D].西南大学,基础数学,2014,硕士.
[3]陶翠香.现代化背景下佤族传统体育传承与保护研究[D].广西民族大学,民族传统体育学,2013,硕士.
[4]任红旭,陈雄,王亚馥.抗旱性不同的小麦幼苗在水分和盐胁迫下抗氧化酶和多胺的变化[J].植物生态学报,2001,06:709-715.
[5]李景.哥伦比亚花烛的组织培养研究[D].华中农业大学,园林植物与观赏园艺,2001,硕士.
[6]东生.勘探地球物理国际讨论会(1989,北京)[J].石油地球物理勘探,1989,05:614.
[7]张国方,金国栋.CRM(客户关系管理)的应用与理论研究综述[J].科技进步与对策,2003,03:176-179.
[8]唐欣淇.网络视频公开课育人问题研究[D].湖南大学,思想政治教育,2013,硕士.
[9]董恩来.PbS/CdS敏化TiO_2纳米管阵列薄膜的制备及其光电特性研究[D].吉林大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[10]赵琳.华为INtess客户服务中心商业智能的应用[J].中国数据通信,2002,11:102-104.
[11]陈春阳,李学伟.中国机车车辆业技术创新模式研究[J].中国软科学,2006,12:87-93.
[12]沈勃,黄华青,潘曦.人民大会堂建设纪实[J].建筑创作,2014,Z1:24-91.
[13]李艳阳,熊跃,张建民,陈卫华.镁二次电池正极材料研究进展[J].材料导报,2015,09:50-54.
[14]唐晓楠.丝瓜络纤维对Cu(Ⅱ)和甲基绿的吸附性能研究[D].山东理工大学,2014.
[15]罗思婧.染料木素对Aβ诱导的PC12细胞损伤的保护作用及机制研究[D].广东药学院,药剂学,2012,硕士.
[16]沈旦.MiR-205调控非小细胞肺癌细胞发生上皮—间充质转化过程的机制研究[D].苏州大学,内科学,2014,硕士.
[17]武文婷,任彝,赵衡宇,章怡,包志毅.城市绿地植物的负面效应及其改善策略[J].生态经济,2012,08:173-176.
[18]王超.高速公路交通智能管理信息系统的设计与开发[D].山东大学,软件工程(专业学位),2013,硕士.
[19]王焱,刘景录,孙一康.基于变尺度混沌优化策略的混合遗传算法[J].控制与决策,2002,06:958-960.
[20]范晓婷.论构建国有资产管理新体制[D].东北财经大学,财政学,2003,硕士.
[21]朱成白.PFC模块并联技术研究[D].南京航空航天大学,电力电子与电力传动,2004,硕士.
[22]魏月停.论STS教育对理工科硕士研究生综合素质培养的作用[D].北京化工大学,科学技术哲学,2013,硕士.
[23]金敏芳.从文本旅行角度研究比较斯奈德和韦利的两个寒山诗翻译版本[D].浙江大学,英语语言文学,2013,硕士.
[24]陈美娟.麦冬皂苷类成分对NSCLC的体外抑制作用及相关机理研究[D].南京中医药大学,中西医结合基础,2014,博士.
[25]周琳,周璐珊,李波,吴迪,彭海琳,刘忠范.石墨烯光化学修饰及尺寸效应研究[A].中国材料研究学会.2011中国材料研讨会论文摘要集[C].中国材料研究学会:,2011:1.
[26]高佩怡,王炜褀,黄杉生.一种新型的基于普鲁士蓝/石墨烯/酪氨酸酶/空壳金修饰的双酚A传感器[J].化学传感器,2013,02:23-32.
[27]陈永强.东北退化草原恢复演替系列羊草和寸草苔种群动态[D].东北师范大学,生态学,2012,硕士.
[28]张宏欣,周穗华,冯士民.基于弱形式解的粒子流滤波器[J].控制与决策.
[29]王金.初中数学习题课课堂效率研究[D].湖南师范大学,课程与教学论,2014,硕士.
[30]李俊岭.凝结水泵变频改造在国华宁海电厂#4机的应用[D].华北电力大学,电气工程(专业学位),2012,硕士.
[31]车广友.T品牌手机企业营销组合研究[D].天津大学,工商管理,2004,硕士.
[32]孙洋.基于稀疏流形学习的振动信号降维特征研究与应用[D].宁波大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[33]郝永亮.中国非公路矿用汽车产业发展战略研究[D].内蒙古大学,工商管理,2013,硕士.
[34]张迎.YX电信运营商移动业务乡村市场营销策略研究[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[35]陈如燕.论个人信息的民法保护[D].厦门大学,民商法学,2014,硕士.
[36]王伟宇.论人民币汇率变动趋势及对国民经济的影响[D].首都经济贸易大学,金融学,2004,硕士.
[37]刘佳.两种天然产物抗肿瘤作用的分子机制[D].中国科学院研究生院(海洋研究所),海洋药物学,2014,博士.
[38]蒋依洁.住宅商用法律制度研究[D].西北大学,民商法学,2013,硕士.
[39]焦慧敏,王党校,张玉茹,方磊.基于书写摩擦力的签名识别方法[J].自动化学报,2011,07:883-890.
[40]刘艳霞.试论我国环境公益诉讼原告资格[D].吉林大学,法律,2012,硕士.
[41]袁淼卉.粉煤灰基催化剂催化臭氧氧化深度处理印染废水的研究[D].苏州科技学院,环境工程,2012,硕士.
[42]张蕾.气候变化背景下农作物病虫害的变化及区域动态预警研究[D].中国气象科学研究院,气象学,2013,硕士.
[43]张琳琳.一朵迷人的恐怖之花[D].河北大学,英语语言文学,2003,硕士.
[44]张丽萍.武谷三男技术论思想初探[D].大连理工大学,科学技术哲学,2004,硕士.
[45]居佳英.20世纪30年代中国电影音乐解构[D].河北师范大学,音乐学,2012,硕士.
[46]董舶洋.店堂告示法律效力研究[D].吉林大学,法律,2014,硕士.
[47]王寅同,王建东,陈海燕,孙博.基于概率类和不相关判别的半监督局部Fisher方法[J].控制与决策,2015,01:32-38.
[48]秦兰.补肾填精方对再生障碍性贫血大鼠模型IL-11及EPO影响的实验研究[D].北京中医药大学,中医内科学,2013,硕士.
[49]谭晶晶.湖北省六所高校硕士研究生体育生活方式与影响因素的研究[D].华中师范大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[50]陈菊明,刘锋,梅生伟.基于无源化方法的三相四线制APF控制器策略[J].电力系统自动化,2006,08:32-36+56.

相关推荐
更多