高压制备Si 3 N 4 -PTFE-EP自润滑复合材料及其摩擦学性能
发布时间：2023-03-24 20:04
陶瓷-聚合物复合材料结合陶瓷强度高和聚合物润滑性能优良等优点,显著提升单一材料的力学性能和摩擦学性能,具有多重设计空间,可满足摩擦学工程应用领域的特殊需求。现有的陶瓷基复合材料制备往往借助于高温,而聚合物基复合材料恰恰受限于高温,因此,高温是制约陶瓷-聚合物复合材料任意比例制备的关键难题。本论文提出高压成型工艺利用高压降低陶瓷材料对高温的依赖性且实现材料的致密化,解决陶瓷-聚合物复合材料常温制备的难题。分别以氮化硅(Si3N4)和聚四氟乙烯(PTFE)为基体相,并添加适量环氧树脂(EP),制备得到一种低摩擦低磨损的Si3N4-PTFE-EP(陶瓷-聚合物)自润滑复合材料。采用现代表征技术对Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料的物理化学性能进行分析,借助球盘式摩擦磨损试验机和白光共聚焦显微镜等设备探究Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料摩擦磨损规律并阐明其作用机理。通过摩擦学试验研究了Si3
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 陶瓷基复合材料摩擦学研究现状
1.2.1 颗粒填充改性
1.2.2 纤维填充改性
1.3 聚合物基复合材料摩擦学研究现状
1.3.1 物理改性
1.3.2 化学改性
1.4 陶瓷及聚合物基复合材料制备工艺研究现状
1.4.1 陶瓷基复合材料制备工艺研究现状
1.4.2 聚合物基复合材料制备工艺研究现状
1.4.3 陶瓷-聚合物复合材料制备工艺研究现状
1.5 本论文研究意义及研究内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
第2章 Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料制备及表征方法
2.1 实验原材料及仪器
2.2 Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料成型方法及工艺
2.2.1 粘结剂制备工艺
2.2.2 Si3N4表面改性工艺
2.2.3 Si3N4-PTFE-EP复合材料成型工艺
2.3 Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料的表征方法
2.3.1 傅里叶变换红外光谱分析
2.3.2 热失重分析
2.3.3 硬度表征
2.3.4 形貌分析
2.4 摩擦学性能表征
2.4.1 摩擦系数测定
2.4.2 磨损率计算
2.5 本章小结
第3章 (13μm)Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料摩擦学性能
3.1 粘结工艺对(13μm)Si3N4-PTFE复合材料的摩擦学性能
3.1.1 粘结剂种类
3.1.2 粘结剂填充质量
3.2 高压工艺对(13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能影响
3.2.1 高压压强
3.2.2 保压时间
3.3 配比对(13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能的影响
3.3.1 (13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料物理化学分析
3.3.2 (13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
3.3.3 配比对(13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
3.4 本章小结
第4章 微/纳米Si3N4与PTFE复合的自润滑材料摩擦学性能
4.1 表面改性对20nm Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能影响
4.1.1 20nmSi3N4表面改性物理化学分析
4.1.2 20nmSi3N4表面改性后复合材料摩擦磨损性能
4.1.3 表面改性对20nm Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
4.2 配比对20nm M-Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能影响
4.2.1 20nm M-Si3N4-PTFE-EP复合材料物理化学分析
4.2.2 20nm M-Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
4.2.3 配比对20nm M-Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
4.3 微/纳米Si3N4对Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能影响
4.3.1 微/纳米Si3N4物理化学分析
4.3.2 微/纳米Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
4.3.3 微/纳米Si3N4对Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
4.4 本章小结
第5章 工况条件对Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料摩擦学性能的影响
5.1 载荷和速度对Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能的影响
5.1.1 不同载荷下Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
5.1.2 不同速度下Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
5.2 工况条件对Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3769761
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 陶瓷基复合材料摩擦学研究现状
1.2.1 颗粒填充改性
1.2.2 纤维填充改性
1.3 聚合物基复合材料摩擦学研究现状
1.3.1 物理改性
1.3.2 化学改性
1.4 陶瓷及聚合物基复合材料制备工艺研究现状
1.4.1 陶瓷基复合材料制备工艺研究现状
1.4.2 聚合物基复合材料制备工艺研究现状
1.4.3 陶瓷-聚合物复合材料制备工艺研究现状
1.5 本论文研究意义及研究内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
第2章 Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料制备及表征方法
2.1 实验原材料及仪器
2.2 Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料成型方法及工艺
2.2.1 粘结剂制备工艺
2.2.2 Si3N4表面改性工艺
2.2.3 Si3N4-PTFE-EP复合材料成型工艺
2.3 Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料的表征方法
2.3.1 傅里叶变换红外光谱分析
2.3.2 热失重分析
2.3.3 硬度表征
2.3.4 形貌分析
2.4 摩擦学性能表征
2.4.1 摩擦系数测定
2.4.2 磨损率计算
2.5 本章小结
第3章 (13μm)Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料摩擦学性能
3.1 粘结工艺对(13μm)Si3N4-PTFE复合材料的摩擦学性能
3.1.1 粘结剂种类
3.1.2 粘结剂填充质量
3.2 高压工艺对(13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能影响
3.2.1 高压压强
3.2.2 保压时间
3.3 配比对(13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能的影响
3.3.1 (13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料物理化学分析
3.3.2 (13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
3.3.3 配比对(13μm)Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
3.4 本章小结
第4章 微/纳米Si3N4与PTFE复合的自润滑材料摩擦学性能
4.1 表面改性对20nm Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能影响
4.1.1 20nmSi3N4表面改性物理化学分析
4.1.2 20nmSi3N4表面改性后复合材料摩擦磨损性能
4.1.3 表面改性对20nm Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
4.2 配比对20nm M-Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能影响
4.2.1 20nm M-Si3N4-PTFE-EP复合材料物理化学分析
4.2.2 20nm M-Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
4.2.3 配比对20nm M-Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
4.3 微/纳米Si3N4对Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能影响
4.3.1 微/纳米Si3N4物理化学分析
4.3.2 微/纳米Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
4.3.3 微/纳米Si3N4对Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
4.4 本章小结
第5章 工况条件对Si3N4-PTFE-EP自润滑复合材料摩擦学性能的影响
5.1 载荷和速度对Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦学性能的影响
5.1.1 不同载荷下Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
5.1.2 不同速度下Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损性能
5.2 工况条件对Si3N4-PTFE-EP复合材料摩擦磨损的作用机理
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3769761
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