一、金属氧化物填充聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能研究(论文文献综述)
叶家鑫,孙魏,刘小君[1](2021)在《密度泛函理论方法研究填料表面对聚合物摩擦化学的影响》文中研究表明采用超声分散法制备出氧化铝、高岭土、氧化硅/聚四氟乙烯复合材料,使用线性往复摩擦磨损试验机对比三种复合材料的摩擦学性能.结果表明:质量分数10%的氧化铝、高岭土能将聚四氟乙烯的磨损率降低约4个数量级,而氧化硅仅能降低约3个数量级.对金属对偶表面形成的转移膜的形貌和化学成分进行分析发现:氧化铝、高岭土/聚四氟乙烯在金属对偶面上形成了高度羧酸盐化的转移膜.用密度泛函理论对三种填料表面上碳氟分子吸附过程进行模拟,结果显示氧化铝、高岭土表面的路易斯酸性位点促进了碳氟分子的脱氟过程,产生了更多的羧酸螯合物的中间产物;氧化硅缺少路易斯酸性位点,因此不能促进高度羧酸盐化的转移膜形成.
吴迪,赵福燕,李桂金,张晶,白志民[2](2021)在《凹凸棒石和硅灰石对PTFE摩擦磨损行为影响》文中研究表明将凹凸棒石与硅灰石以不同配比添加到聚四氟乙烯(PTFE)中,通过机械混合、冷压烧结的方式制成PTFE/凹凸棒石/硅灰石复合材料。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、同步热分析、邵氏硬度计、环块摩擦磨损试验机、光学显微镜、3D表面轮廓仪对复合材料的理化性能和摩擦学性能进行表征。结果表明,凹凸棒石与硅灰石的引入使得复合材料的结晶度和玻璃转化温度降低,硬度增加,同时磨损率显着降低,其中添加质量分数10%凹凸棒石与30%硅灰石的PTFE的复合材料的磨损率仅为4.1×10–6 mm3/(N·m),较纯PTFE的磨损率降低了97.9%,减磨效果最好。研究表明,凹凸棒石与硅灰石的引入有助于在金属摩擦副表面形成转移膜,有效改善了对偶摩擦副的界面特征以及摩擦自适应性,是降低磨损率的主要原因。
赵瑞雪[3](2021)在《微纳复合PFA与金属配副界面间摩擦学/转移行为研究》文中研究表明可熔性聚四氟乙烯(PFA)具有与PTFE接近的耐温性、化学稳定性及自润滑特性,作为摩擦材料又具有成型加工所必需的熔融流动性,可克服PTFE成型难、加工性能差的缺点。但是其作为摩擦副材料,特别是与金属配副时存在硬度、强度低,耐磨性不足等问题,对其进行复合强化,特别是微-纳多尺度复合强化有望解决这一问题。为此,本研究采用机械共混结合热压成型方法制备出不同组合微/纳多尺度复合增强PFA基复合材料,通过实验研究其力学/摩擦学性能表现,澄清了不同微米尺度增强相及纳米相的种类、含量对PFA性能的影响规律,结合配副界面磨损区域局部表面形貌及元素分布等表征结果,探讨了界面转移行为及摩擦化学反应的主要机制。研究结果可概括如下:1)微米相复合可显着提高PFA承载能力,阻碍PFA分子链大范围断裂,有效减少材料磨损。相比未复合状态,四种微米相增强PFA的摩擦学性能均显着改善,其中Gf/PFA的磨损率降低了 3个数量级;Ap/PFA在摩擦系数降低34.69%的同时,磨损率也下降了2个数量级;二者在摩擦后于金属配副侧形成的转移膜更为均匀并有效降低复合材料与金属配副的直接接触程度,是其起到良好减摩耐磨作用的主要原因。2)纳米相添加低于2wt.%时,对微纳复合后PFA的硬度、压缩强度基本无影响,其主要作用在于通过微、纳不同尺度添加相间协同作用影响材料摩擦磨损行为及摩擦学性能。在此机制下,纳米相含量的作用不明显,主要是其种类起主导作用。当微-纳两级尺度添加相间存在不利协同,微纳复合材料性能反而变差:1Al2O3n/10Gf/PFA相比10Gf/PFA磨损率更大,摩擦系数也并未降低,这主要是由于Al2O3n在去除氧化层同时,对基体PFA磨损后界面暴露Gf微米相不断刮擦导致磨屑中积累Gf碎屑加剧磨粒磨损所致;而当Al2O3n与Ap微米相组合,则有利协同作用明显,1Al2O3n/10Ap/PFA较10Ap/PFA的磨损率降低1个数量级且摩擦系数基本不变,此时尽管Al2O3n同样刮擦磨损Ap,但Ap碎屑却因其易剪切特性而能够在配副钢环表面快速形成结构均匀且易于铺展的转移膜,进而起到减摩耐磨作用。3)转移膜的快速形成有赖于纳米相对PFA及微米相的切削作用,同时纳米相与微米相之间必须具备有利协同作用才不致破坏转移膜。1Al2O3n/10Ap/PFA与钢环摩擦过程中,该协同作用具体表现为摩擦过程中PFA分子链断裂后与空气中的O2、H2O发生反应生成羧酸端基,羧酸端基与金属表面和释放至界面的Al2O3n反应并螯合至金属表面,形成坚固的转移膜;而SiO2n切削作用不足,形成转移膜的能力较差,导致添加SiO2n的复合材料性能较差。4)微纳复合PFA基复合材料1Al2O3n/10Ap/PFA满足转移膜快速形成条件且微-纳不同尺度添加相具备有利协同作用,因此不同工况下其耐磨性均明显优于微米相增强PFA基复合材料10Ap/PFA。
李锐[4](2021)在《航空自润滑关节轴承衬垫材料磨损特性研究》文中研究指明
李占君[5](2021)在《石墨烯添加剂对锂基润滑脂摩擦学及流变性能的影响》文中指出应用先进润滑技术对于减少能源消耗、延长设备使用寿命、提高综合效益有着十分重要的作用。润滑脂作为一种常见润滑剂,有许多独特的优势,其中以锂基润滑脂的用量最大。添加剂作为润滑脂的重要组成部分之一,对润滑脂的减摩抗磨性能有着重要的影响。石墨烯作为一种典型的二维材料具有良好的自润滑特性,有成为“层片状结构”润滑添加剂的潜力,在油润滑、水润滑、自润滑复合材料中得到了广泛关注,而在润滑脂中的研究还很少涉及。本文系统研究了多层和少层石墨烯对锂基润滑脂的物理性能、摩擦学性能、流变性的影响。通过原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱仪(RS)分析试验用多层和少层石墨烯,结果显示多层石墨烯约为14层、少层石墨烯为8~9层。通过物理分散的方式配制了含量分别为0.05 wt%、0.1 wt%、0.15 wt%、0.2 wt%的多层和少层石墨烯锂基润滑脂,石墨烯在润滑脂中分散较为均匀,未观察到明显的团聚现象。通过分析配制好的试验用润滑脂的锥入度和滴点,发现多层和少层石墨烯的加入可以减小锥入度即提高润滑脂的稠度,滴点变化不明显。说明少量多层和少层石墨烯的添加,对锂基润滑脂的皂纤维结构影响不显着。利用四球摩擦磨损试验机系统考察了原始锂基润滑脂和配制的石墨烯锂基润滑脂的摩擦学性能。相同试验条件下,随着多层、少层石墨烯含量的增加,试验过程中的平均摩擦系数和试验后钢球的磨斑直径都是先减小后增加,当多层、少层石墨烯含量为0.1 wt%时,摩擦系数和磨斑直径都达到最小值,即多层、少层石墨烯添加量为0.1 wt%时的减摩抗磨性能最佳。摩擦试验后,利用场发射电子扫描显微镜(FESEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和X射线光电子能谱(XPS)对磨斑表面形貌、化学元素分布及价态进行表征分析。结果显示原始锂基润滑脂润滑条件下在摩擦表面形成了以Fe3O4为主要成分的化学沉积膜。多层和少层石墨烯锂基润滑脂润滑时在摩擦表面形成了富含多层、少层石墨烯的物理吸附膜和Fe2O3为主要成分的化学沉积膜。这是由于石墨烯层与层之间的结合力很弱,在摩擦过程中剪切力的作用下很容易沿着层间解离,同时石墨烯具有较高表面活性,它可以很容易地与摩擦表面相互作用附着在摩擦表面,形成物理吸附膜。另外由于石墨烯本身具有较好的润滑性及较高的强度,从而减小摩擦副之间的摩擦系数,并提高摩擦副的表面强度,减少微凸体之间的直接接触,提高了锂基润滑脂的减摩抗磨性能。在相同试验条件下含量相同的多层石墨烯锂基润滑脂的减摩抗磨性优于少层石墨烯锂基润滑脂。随着转速、载荷的增加平均摩擦系数降低,而平均磨斑直径增加。转速和载荷润滑脂的减摩抗磨性能的影响程度不同,载荷的影响更显着。利用流变仪分析了含多层、少层石墨烯锂基润滑脂的流变性能。多层、少层石墨烯对锂基润滑脂线性粘弹性区域和非线性粘弹性区域的临界应变点影响不明显,随着石墨烯含量的增加,润滑脂承受更大的应变时才能由固态转变为流动态,造成流动点对应的应变值增大。相同含量时少层石墨烯锂基润滑脂比多层石墨烯锂基润滑脂的流动点应变更大。随着加入石墨烯含量的增加,润滑脂的触变环面积变大,且相同含量时少层石墨烯锂基润滑脂的触变环面积比多层石墨烯锂基润滑脂的大,表明破坏其结构所需的能量增加,皂纤维结构较难破坏,但结构破坏后的恢复需要更长的时间。根据实验数据得到了不同含量多层、少层石墨烯锂基润滑脂的流变方程。同时,通过对比摩擦系数、表观粘度随时间的变化规律以及多层、少层石墨烯锂基润滑脂摩擦系数及流动点、触变环面积的对应关系,定性分析了多层、少层石墨烯锂基润滑脂摩擦学性能与流变性之间的相关性。
詹胜鹏[6](2021)在《水环境下聚合物材料滑动摩擦和气泡空蚀行为分子动力学模拟与试验研究》文中研究说明聚合物材料因其具有高弹性、低密度、高强度、高韧性、耐腐蚀、优异的自润滑和机械加工性能等优点作为摩擦副部件替代金属材料在水环境下的应用越来越广泛。但是,长期服役于水环境下的聚合物材料摩擦副部件会因吸水和空化现象导致材料表面物理化学状态发生变化,从而影响聚合物材料服役寿命。与此相对应的是,有关聚合物摩擦副材料在这些方面的研究和报导却较少。本文以典型聚合物材料为研究对象,采用分子动力学模拟+试验方法分别开展:(1)聚合物材料在滑动摩擦过程中摩擦界面微观特性(包括分子结构、物理化学变化等)与摩擦学性能之间的关系;(2)空化现象中微观空泡溃灭的动力学特性以及聚合物材料空蚀损伤机理;(3)聚合物材料的微观吸水机理以及吸水对材料物理化学、力学性能和摩擦学性能的影响机制三个方面的探索研究工作。该工作可为聚合物材料在涉水工程装备上的设计、应用奠定理论基础和技术指导。论文的研究内容与主要结论如下:1.以单链结构的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为研究对象,分别采用联合原子和全原子方法建立了以固-固、固-液-固接触形式的滑动摩擦分子动力学模型。从介观到微观原子尺度研究不同载荷、温度等条件下聚乙烯材料摩擦过程中分子链能量、构象以及摩擦界面物理化学变化规律。研究结果发现:聚乙烯所处的状态(玻璃态或橡胶态)对法向力和摩擦力影响显着,摩擦力主要由内聚区的变形摩擦力和界面区的黏着摩擦力组成,变形摩擦力占主导地位,黏着摩擦力占次要地位;摩擦过程中,表面材料会发生弹性和塑性变形,进而形成磨损,其中弹性变形能主要与分子链间的范德华相互作用能有关,塑性变形能主要与分子链的键角能和二面能有关;聚乙烯滑动摩擦过程分子链是沿滑动方向伸展取向,沿加载方向聚集取向;分子链的柔顺性是随着温度的增加而增强;水环境下摩擦过程中聚乙烯分子链结构比聚甲醛具有更好的化学稳定性。在同样满足摩擦学使用要求的情况下,超高分子量聚乙烯结构相比于聚甲醛更适合于水环境下的摩擦副工程应用。2.采用分子动力学模拟方法研究了微观空泡溃灭时间、溃灭能量、溃灭射流强度以及空泡溃灭产生的机械作用等空泡动力学特性。研究结果表明:冲击速度越高,空泡溃灭时间越短,并且产生的射流速度越高;空泡溃灭产生的射流会形成类似“拳头”状的二次水锤冲击;冲击压力与冲击速度成正比,与空泡直径成反比;当水分子冲击速度为1.0 km/s时,水分子结构会出现冰VII(Ice-VII)结构相变。此外,利用超声振动空蚀设备试验研究了五种典型聚合物材料的空蚀性能。研究结果发现:UHMWPE和聚酰胺6(PA6)材料的耐空蚀性能明显优于聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚甲醛(POM)材料,表面空蚀坑结构形成的“水垫”效应可以减缓材料继续受到空蚀破坏;金属与聚合物材料相互空蚀时,金属材料的空蚀程度与聚合材料的硬度有直接的关系,硬度较低的聚合物材料更容易吸收空泡冲击能量,减轻对对偶件的空蚀破坏程度。3.利用分子动力学与实验方法研究了水分子在聚合物材料微观分子结构内部的变化机制以及吸水性对材料物理、化学、力学及摩擦学性能的影响机制。研究结果表明:由于氢键力的作用,水分子在UHMWPE和PTFE材料内部以团簇的方式分布,而在PA6、POM和PEEK材料内部则是均匀分布;氢键力的作用使得水分子不易在PA6、POM和PEEK材料内部扩散导致其吸水率较高。UHMWPE和PTFE与水分子不易形成氢键力作用,吸水质量分数较低;聚合物材料吸水质量分数与浸泡时间呈幂函数关系;吸水率越高,表面硬度降低越多,塑化程度越严重,力学性能和耐磨性均有所降低。
蒋国强[7](2021)在《聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究》文中研究指明聚四氟乙烯(PTFE)作为制备疏水涂层的主要材料,具有优异的自润滑性能和极低的摩擦系数,然而PTFE自身存在粘结性差、不耐高温和不耐磨损等缺陷。磷酸二氢铝(AP)作为无机粘结剂,无公害且具有优异的耐高温性能。本文以PTFE为骨料,AP为粘结剂,氧化铝(Al2O3)为底漆填料,改性碳纤维(MCF)为面漆填料,添加一定含量的成膜助剂,制备出性能优良的PTFE无机复合涂层。本文主要研究内容包括:AP对涂层固化机理和摩擦学性能的影响,MCF含量对涂层摩擦学性能的影响和不同服役温度下MCF对涂层摩擦学性能的影响。首先,阐明了AP无机粘结剂在涂层底漆和面漆的固化机理,探讨了AP含量对涂层摩擦学性能的影响。通过FT-IR、XRD和SEM对涂层底漆的分子结构、物相组成以及断面形貌进行研究表明,底漆内AP在加热过程中会与Al2O3反应生成具有高粘结作用的磷酸铝(Al PO4)粘结相,能让涂层各组分与基体粘结。SEM研究表明面漆AP在高温下自身会发生聚合反应生成大分子结构的粘结剂,使得熔融呈丝状的PTFE会与其紧密结合。以PTFE为骨料,AP为粘结剂,制备底、面漆不同AP含量的PTFE无机复合涂层。通过对涂层性能分析结果表明,涂层的附着力随着底漆AP含量增加先提高后降低,但疏水性能会随面漆AP增加有所降低。当面漆AP含量为30 wt.%时,大量PTFE上升到涂层外表面,涂层表面最为光滑。摩擦磨损试验结果表明,随着AP含量的增加,涂层的摩擦系数先降低后提高,而耐磨性能随之提高。当AP含量为30 wt.%时,磨痕表面黏附的磨屑在很大程度上减小涂层与对磨小球间的摩擦,显着提高摩擦学性能。其次,分析了碳纤维(CF)经双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si69硅烷偶联剂)改性前后微观结构的演变规律,并探讨了MCF含量对涂层摩擦学性能的影响。通过SEM、FT-IR和EDS发现Si69硅烷偶联剂上的羟基能与CF表面的羧基发生缩合反应,成功接枝到CF表面,并在CF表面形成一层薄膜,改善其与PTFE间的结合强度。采用不同MCF含量填充面漆制备MCF增强PTFE无机复合涂层,通过对涂层热性能分析发现MCF对涂层固化条件影响很小。通过研究涂层表面性能发现,当填充MCF的含量为4wt.%时,涂层表面十分致密平整;随着MCF含量增加,疏水性能会有所下降,但涂层硬度显着增大。摩擦学试验表明,涂层耐磨性能随着MCF的增加而显着增大,摩擦系数也会有所提高,但增幅较小。研究涂层磨损机理结果表明,填充4 wt.%MCF能使PTFE无机复合涂层材料紧密粘结,且与涂层共同承担载荷,涂层磨痕表面均匀致密,摩擦学性能表现最佳。最后,研究了MCF在不同服役温度下对涂层摩擦学性能的影响。研究结果表明,涂层的疏水性能和硬度都随温度的升高而降低;填充MCF对涂层的疏水性能影响较小,但能显着提高涂层的硬度。通过摩擦磨损试验表明涂层的摩擦系数随着温度升高而逐渐降低,而涂层的磨损质量和磨损率会随之有所提高。在250℃摩擦下,未填充MCF涂层的摩擦系数、磨损质量和磨损率在摩擦过程中都急剧增加,而填充4 wt.%MCF的涂层不存在这种情况。结合涂层的微观结构可知,未填充MCF的涂层在中温摩擦过程会发生软化,磨痕深度显着增加,大量涂层材料从基体上剥离;但在涂层中填充4 wt.%MCF,MCF能显着提高涂层的韧性,并与涂层共同承担载荷,涂层未出现明显破坏现象,磨痕形貌有明显地改善。
胡文博[8](2021)在《丁腈橡胶复合材料摩擦磨损性能的研究》文中提出丁腈橡胶(NBR)具备优良的耐热性、耐油性、耐磨性和耐腐蚀性,普遍地应用于现代航天航空、汽车、石油化工和国防工业等,但随着经济和科学技术的进步,对丁腈橡胶复合材料的力学性能,化学稳定性和摩擦磨损性能等提出了越来越高的要求。本文以提高丁腈橡胶的摩擦磨损性能为目的,在NBR基体中添加了碳化硅(SiC)并制备NBR复合材料。研究了SiC含量对NBR复合材料硫化特性、力学性能、耐油性能、粘弹性和摩擦磨损性能等性能的影响规律,并分析了复合材料的磨损机制。同时采取硅烷偶联剂对SiC进行改性,还研究了硅烷偶联剂的种类以及固体润滑剂的种类对NBR/SiC复合材料摩擦磨损性能的影响。研究表明:SiC的加入对NBR复合材料力学性能影响不大;SiC的加入可以提高NBR复合材料的耐老化性能和耐油性能;在实验温度的范围内,SiC的加入可降低复合材料的损耗因子(tanδ),但对复合材料储能模量(E’)影响较小;NBR复合材料的摩擦系数和磨损量随着SiC用量的增大而增大;当SiC用量为5份时,复合材料摩擦磨损性能最好。在摩擦过程中,随着转速的增大,复合材料摩擦系数减小,磨损量增大;随着载荷的增大,复合材料的摩擦系数减小,但磨损量增大;复合材料的磨损形式主要为磨粒磨损和粘着磨损。用硅烷偶联剂对SiC进行改性后,NBR/SiC复合材料的硫化速度、焦烧时间t10以及工艺正硫化时间变化较小,但最高转矩有所增大。添加经硅烷偶联剂改性后SiC的NBR复合材料的物理机械性能有所提高,但不同的硅烷偶联剂对NBR/SiC复合材料的物理机械性能影响不同,硅烷偶联剂A-151改性的NBR/SiC复合材料的拉伸强度较好。在相同条件下,改性NBR/SiC复合材料的摩擦磨损性能优于未改性NBR/SiC复合材料;经硅烷偶联剂A-171改性后的NBR/SiC复合材料具有较低的摩擦系数和体积磨损,且磨损表面的犁沟和舌状物较少,较为光滑平整。固体润滑剂的加入对NBR/SiC复合材料的硫化时间和硫化速率影响不大;石墨烯的加入使NBR/SiC复合材料的最高转矩明显增大。固体润滑剂的加入对NBR/SiC复合材料力学性能影响略有不同,石墨烯的加入使NBR复合材料的硬度、定伸应力都增大,拉断伸长率降低,撕裂强度提高;石墨和二硫化钼(Mo S2)的加入使复合材料的撕裂强度降低;聚四氟乙烯(PTFE)由于与橡胶的相容性较差,使复合材料的定伸应力和撕裂强度均降低。在摩擦过程中,固体润滑剂的加入降低了NBR/SiC复合材料的摩擦系数和磨损量,在干摩擦状态下,PTFE对复合材料摩擦磨损性能的改善较小;石墨烯的加入对复合材料摩擦磨损性能的改善最好,复合材料具有较低的摩擦系数和较好的耐磨性,磨损表面比较光滑平整,磨损形式以磨粒磨损为主。
周红成[9](2021)在《纳米氮化硼/氮化硅/聚四氟乙烯复合涂层的制备及其摩擦学性能研究》文中研究指明聚四氟乙烯(PTFE)具有化学性能稳定、耐高低温、自润滑性能好和摩擦系数极低的特点,是目前新型的工程塑料,但是由于耐磨性较差限制了其在很多领域的应用。为了将聚四氟乙烯应用到更多场合,需要研究如何提高聚四氟乙烯涂层的摩擦学性能。针对以上问题,本论文通过优化各组分之间的配比,制备了PTFE复合涂层,并填充纳米颗粒进一步改善PTFE复合涂层的摩擦学性能,系统的研究了纳米颗粒在涂层中的作用机理。首先,对PTFE复合涂层进行了组分优化设计,以聚四氟乙烯为基础,聚酰胺酰亚胺(PAI)为粘结剂,氧化铝(Al2O3)为填料,并确定每个因素及其水平,制定三因素三水平正交试验表,评价指标是维氏硬度、接触角、附着力和耐冲击性能。将试验的结果放入到正交试验表中,采用极差分析的方法分析各因素对指标的影响情况,从而选择出最佳的组合方案:PTFE(45 wt.%)、Al2O3(15 wt.%)、PAI(15 wt.%)。其次,研究了纳米六方氮化硼(h-BN)对聚四氟乙烯复合涂层的影响。随着h-BN含量的不断增加,复合涂层的显微硬度不断下降。在摩擦系数方面,PTFE复合涂层的摩擦系数随h-BN含量的增加先下降后提高,最佳值的摩擦系数较未添加h-BN时降低了23.7%;在磨损率方面,当h-BN的质量分数达到最佳值时,磨损率降低了69.0%,当含量过多时,PTFE复合涂层的磨损率反而提高。主要是因为当h-BN在外力的作用下脱落进入摩擦副之间,而h-BN具有良好的润滑作用,但加入过多的纳米h-BN,会出现团簇现象,涂层的致密性会受到影响,磨损率就会提升。然后,研究了纳米氮化硅(Si3N4)对聚四氟乙烯复合涂层的影响。为了氮化硅能均匀分散到复合涂层中,需对Si3N4表面进行改性。利用显微电子扫描(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)对改性前后的纳米氮化硅进行表征,证明了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)已经成功接到纳米Si3N4表面。复合涂层的硬度随纳米Si3N4含量的增加先增加后降低,呈倒“V”字型,显微硬度最佳值较未添加Si3N4时提高了13.3%。复合涂层的摩擦系数和磨损率随纳米Si3N4含量的增加先减小后增加,呈“V”字型,最佳值时磨损率较未添加Si3N4降低了70.0%。主要是因为纳米Si3N4的加入可以填补复合涂层的间隙,涂层会更加致密,同时提高了涂层的硬度,作为刚性支撑点优先承载载荷,具有弥散强化的作用。但当加入过量Si3N4时,复合涂层的表面性能反而变差,主要是因为Si3N4难以在复合涂层中均匀分散,形成应力集中,涂层摩擦学性能下降。最后,研究了纳米h-BN/纳米Si3N4对聚四氟乙烯复合涂层的影响。发现h-BN充当固体润滑剂和Si3N4作为刚性支撑点具有良好的协同作用。当h-BN:Si3N4=1:1.5时,摩擦系数达到最低值,降低了21.9%,当h-BN:Si3N4=1.5:0.5时,硬度达到最大值,同时磨损率也达到了最低值,相对于未添加纳米颗粒的复合涂层降低了83.3%,与单独氮化硅复合涂层相比降低了44.5%。同时研究了h-BN:Si3N4=1.5:0.5复合涂层在高温下的摩擦学行为,发现复合涂层在120℃、200℃、300℃下的摩擦系数与市场上成熟的不粘涂层相比只相差4.5%、17.3%、2.1%,在120℃、200℃、300℃下的磨损率与市场上成熟的不粘涂层相比只提高了11.1%、8.7%、15.6%,为PTFE复合涂层在高温下的应用提供了科学的指导。
侯婷丽[10](2021)在《BP/TiO2复合纳米润滑添加剂的制备及摩擦学行为研究》文中指出钛合金因其密度小、比强度高、较强的耐蚀性及卓越的力学性能,被广泛应用于航空航天、船舶、军工等领域。然而,由于钛合金导热系数低、高温化学活性高、弹性模量小、变形抗力大,轧制过程中容易产生轧制黏辊、板材划伤、板材表面质量差等问题,且轧制过程中的磨损导致轧辊寿命缩短。润滑是解决该问题直接而有效的方法。但由于钛合金极差的摩擦学性质,导致传统塑性加工润滑液不能对钛合金产生高效润滑。鉴于此,本文主要通过低成本制备黑磷(BP),研究BP及BP/TiO2作为水基润滑添加剂的摩擦学性能,揭示二者减摩耐磨机制,构建协同润滑理论模型,探索水基纳米流体在钛合金冷轧过程中的润滑性能。通过高能球磨法成功制备出BP粉末,采用液相剥离法制备的BP纳米片具有少层片状结构,在水中具有很好的稳定性;摩擦实验结果表明,BP纳米片在浓度为70 mg/L时的摩擦系数(COF)和球磨损率最低,相比与纯水,分别降低了32.4%和61.1%,具有卓越的减摩抗磨效果。其润滑机理可归因于BP纳米片的片状吸附、层间低剪切以及摩擦化学反应膜。采用水热法成功合成BP/TiO2纳米颗粒,可以观察到有少数TiO2颗粒附着在BP纳米片表面,尺寸分布均匀;利用正交实验优化复配体系,相比于纯水,BP和TiO2水基润滑添加剂的平均COF分别降低了13.2%和15.3%,而BP/TiO2复合润滑添加剂的平均摩擦系数降低了24.5%,并且球磨损率降低了59.5%。其协同润滑机理可归因于BP纳米片的层间低剪切、TiO2纳米颗粒的滚珠轴承效应的自修复作用、吸附膜以及摩擦化学反应膜。在以上的研究基础上,将不同水基润滑添加剂配制成纳米流体,进行钛合金板材轧制实验。结果表明,随着轧制道次的增加,轧制力均逐渐增大。第一道次时,相对于无润滑和基础液润滑状态,BP/TiO2复合水基纳米流体润滑时的轧制力下降了17.5%和10.8%。轧后板材表面粗糙度达到最低为0.435μm,相对于无润滑和基础液分别下降了32.2%和26.1%。轧制过程中的磨损机理主要是通过BP/TiO2纳米颗粒在轧辊与金属摩擦表面形成一层润滑膜,有效地防止摩擦增大,极大地改善了轧制过程中的润滑性能,并提高了钛合金板材的表面质量。
二、金属氧化物填充聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、金属氧化物填充聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能研究(论文提纲范文)
(1)密度泛函理论方法研究填料表面对聚合物摩擦化学的影响(论文提纲范文)
1 试样制备与试验方法 |
1.1 试样制备 |
1.2 测试与表征 |
2 试验结果 |
3 结果与讨论 |
3.1 跑和行为分析 |
3.2 转移膜形貌和化学组成分析 |
3.3 密度泛函理论分析 |
3.4 转移膜形成机理 |
4 结论 |
(2)凹凸棒石和硅灰石对PTFE摩擦磨损行为影响(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 原材料 |
1.2 仪器及设备 |
1.3 试样制备 |
1.4 测试表征 |
2 结果与讨论 |
2.1 PTFE复合材料结构与形貌分析 |
2.2 PTFE复合材料的热相变 |
2.3 PTFE复合材料的硬度 |
2.4 PTFE复合材料的摩擦磨损性能 |
2.5 磨损机理 |
3 结论 |
(3)微纳复合PFA与金属配副界面间摩擦学/转移行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 未复合聚合物与金属配副时的主要磨损形式 |
1.1.2 金属配副用聚合物基复合材料的研究现状 |
1.2 PFA特性、加工方法及复合强化现状 |
1.2.1 PFA的特性及其应用 |
1.2.2 PFA的加工方法 |
1.2.3 PFA复合强化现状 |
1.3 问题的提出及研究目的意义 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 实验方法及设备 |
2.1 复合材料原料、制备设备及工艺 |
2.1.1 复合材料原料 |
2.1.2 复合材料制备及精加工设备 |
2.1.3 复合材料制备工艺 |
2.2 材料力学性能测试方法 |
2.2.1 硬度 |
2.2.2 热力学性能 |
2.2.3 压缩强度 |
2.3 材料摩擦学性能测试方法 |
2.4 微观形貌及界面成分的表征方法 |
2.4.1 摩擦面形貌分析 |
2.4.2 转移膜成分分析 |
2.4.3 转移膜元素化学态分析 |
2.4.4 转移膜纳米结构分析 |
3 研究结果与讨论 |
3.1 微米相增强对PFA基复合材料性能、界面转移及磨损行为的影响 |
3.1.1 PFA及微米相增强PFA基复合材料力学性能 |
3.1.2 PFA及微米相增强PFA基复合材料摩擦学性能 |
3.1.3 微米相增强PFA基复合材料-金属界面作用讨论 |
3.1.4 小结 |
3.2 添加Al_2O_(3n)的微纳复合增强对PFA基复合材料性能及界面磨损行为的影响 |
3.2.1 微纳复合PFA基复合材料力学性能 |
3.2.2 微纳复合PFA基复合材料摩擦学性能 |
3.2.3 微纳复合PFA基复合材料-金属界面作用讨论 |
3.2.4 小结 |
3.3 纳米相种类、含量及工况对微纳复合PFA基复合材料摩擦学性能的影响 |
3.3.1 不同种类、含量纳米相的微纳复合PFA基复合材料力学性能 |
3.3.2 不同种类、含量纳米相的微纳复合PFA基复合材料摩擦学性能 |
3.3.3 摩擦测试后磨损表面形貌及元素分析 |
3.3.4 不同工况下PFA基复合材料的摩擦学性能 |
3.3.5 不同工况下PFA基复合材料的转移膜形貌对比分析 |
3.3.6 小结 |
4 结论 |
致谢 |
参考文献 |
(5)石墨烯添加剂对锂基润滑脂摩擦学及流变性能的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 引言 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 润滑脂国内外研究现状 |
1.2.1 润滑脂简介 |
1.2.2 润滑脂中极压抗磨添加剂的研究进展 |
1.2.3 石墨烯在润滑中应用的研究进展 |
1.2.4 润滑脂流变学研究进展 |
1.3 选题依据与研究内容 |
1.4 论文的章节安排及技术路线 |
第2章 试验方案及材料 |
2.1 试验用多层和少层石墨烯 |
2.2 试验用润滑脂的制备 |
2.3 试验方法及过程 |
2.3.1 润滑脂物理性能的检测 |
2.3.2 润滑脂摩擦学性能试验 |
2.3.3 钢球试样摩擦磨损表面表征 |
2.3.4 润滑脂流变性能试验 |
第3章 多层石墨烯锂基润滑脂性能研究 |
3.1 多层石墨烯锂基润滑脂物理性能 |
3.2 多层石墨烯锂基润滑脂减摩性能 |
3.2.1 多层石墨烯含量对锂基润滑脂减摩性能的影响 |
3.2.2 转速对多层石墨烯锂基润滑脂减摩性能的影响 |
3.2.3 载荷对多层石墨烯锂基润滑脂减摩性能的影响 |
3.2.4 时间对多层石墨烯锂基润滑脂摩擦系数的影响 |
3.3 多层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能 |
3.3.1 多层石墨烯含量对锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
3.3.2 转速对多层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
3.3.3 载荷对多层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
3.4 PV值对多层石墨烯锂基润滑脂减摩抗磨性的影响 |
3.5 减摩抗磨机理分析 |
3.5.1 磨损表面分析 |
3.5.2 减摩抗磨机理 |
3.6 多层石墨烯含量对流变性能的影响 |
3.6.1 多层石墨烯锂基润滑脂的粘弹性 |
3.6.2 多层石墨烯锂基润滑脂的流动特性 |
3.6.3 多层石墨烯锂基润滑脂的流变模型 |
3.7 本章小结 |
第4章 少层石墨烯锂基润滑脂性能研究 |
4.1 少层石墨烯锂基润滑脂物理性能 |
4.2 少层石墨烯锂基润滑脂减摩性能 |
4.2.1 少层石墨烯含量对锂基润滑脂减摩性能的影响 |
4.2.2 转速对少层石墨烯锂基润滑脂减摩性能的影响 |
4.2.3 载荷对少层石墨烯锂基润滑脂减摩性能的影响 |
4.2.4 时间对少层石墨烯锂基润滑脂摩擦系数的影响 |
4.3 少层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能 |
4.3.1 少层石墨烯含量对锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
4.3.2 转速对少层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
4.3.3 载荷对少层石墨烯锂基润滑脂抗磨性能的影响 |
4.4 PV值对少层石墨烯锂基润滑脂减摩抗磨性的影响 |
4.5 减摩抗磨机理分析 |
4.5.1 磨损表面分析 |
4.5.2 减摩抗磨机理 |
4.6 少层石墨烯含量对流变性能的影响 |
4.6.1 少层石墨烯锂基润滑脂的粘弹性 |
4.6.2 少层石墨烯锂基润滑脂的流动特性 |
4.6.3 少层石墨烯锂基润滑脂的流变模型 |
4.7 本章小结 |
第5章 多层、少层石墨烯对锂基润滑脂性能影响的比较 |
5.1 物理性能比较 |
5.2 减摩性能比较 |
5.3 抗磨性能比较 |
5.4 流变性比较 |
5.4.1 对粘弹性的影响 |
5.4.2 对流动性的影响 |
5.5 石墨烯锂基润滑脂流变性与摩擦学性能的相关性 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文 |
作者简介 |
(6)水环境下聚合物材料滑动摩擦和气泡空蚀行为分子动力学模拟与试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 聚合物材料摩擦学研究进展 |
1.2.1 摩擦学概述 |
1.2.2 聚合物材料 |
1.2.3 聚合物材料摩擦学行为研究综述 |
1.3 聚合物材料空蚀研究进展 |
1.3.1 空化与空蚀概述 |
1.3.2 空泡动力学理论及空蚀破坏作用机制 |
1.3.3 聚合物材料空蚀行为研究综述 |
1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
第二章 分子动力学模拟与试验方法 |
2.1 计算材料科学概述 |
2.2 分子动力学基本原理与方法 |
2.2.1 原子间作用势 |
2.2.2 模拟系综和控温控压方法 |
2.2.3 边界条件及宏观物理量统计 |
2.2.4 分子动力学计算软件 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 试验材料 |
2.3.2 试验设备及表征设备 |
2.3.3 振动空蚀试验 |
2.3.4 吸水性试验 |
2.4 本章小结 |
第三章 聚合物滑动摩擦行为分子动力学模拟研究 |
3.1 聚合物固-固接触滑动摩擦分子动力学模拟 |
3.1.1 模型建立与模拟参数设置 |
3.1.2 模拟结果与分析 |
3.2 聚合物固-液-固接触滑动摩擦分子动力学模拟 |
3.2.1 模型建立与参数设置 |
3.2.2 模拟结果与分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 水介质下微观空泡溃灭分子动力学及空蚀试验研究 |
4.1 空泡溃灭分子动力学模拟研究 |
4.1.1 空泡溃灭分子动力学模型构建与计算细节 |
4.1.2 空泡溃灭模拟结果与分析 |
4.2 聚合物材料空蚀试验研究 |
4.2.1 UHMWPE材料空蚀性能分析 |
4.2.2 POM材料空蚀性能分析 |
4.2.3 PA6 材料空蚀性能分析 |
4.2.4 PTFE材料空蚀性能分析 |
4.2.5 PEEK材料空蚀性能分析 |
4.2.6 五种聚合物材料空蚀性能对比分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 聚合物材料微观吸水行为分子动力学模拟及试验研究 |
5.1 聚合物材料微观吸水分子动力学模拟研究 |
5.1.1 吸水分子动力学模型 |
5.1.2 模拟结果与分析 |
5.2 聚合物材料吸水行为试验研究 |
5.2.1 聚合物材料吸水特性分析 |
5.2.2 聚合物材料吸水物理化学状态分析 |
5.2.3 聚合物材料吸水后力学、摩擦学性能变化分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文的主要结论 |
6.2 本文的创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间发表学术论文和参与科研情况 |
作者简介 |
(7)聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 聚四氟乙烯研究进展 |
1.2.1 聚四氟乙烯的简介 |
1.2.2 聚四氟乙烯的改性研究 |
1.2.3 聚四氟乙烯的磨损机理研究 |
1.3 耐高温粘结剂研究进展 |
1.3.1 耐高温粘结剂的种类 |
1.3.2 磷酸二氢铝的简介 |
1.4 碳纤维研究进展 |
1.4.1 碳纤维的简介 |
1.4.2 碳纤维的改性研究 |
1.5 研究内容及意义 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究意义 |
第二章 试验材料、制备及性能研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料及制备 |
2.2.1 基体表面处理 |
2.2.2 碳纤维表面改性处理 |
2.2.3 涂料配制 |
2.3 试验仪器 |
2.4 涂覆方法 |
2.5 涂层制备 |
2.5.1 涂层的固化工艺 |
2.5.2 涂层的制备工艺 |
2.5.3 涂层-基体的界面分析 |
2.6 涂层综合性能表征 |
2.6.1 附着力测试 |
2.6.2 接触角测试 |
2.6.3 热性能测试 |
2.6.4 微观结构表征 |
2.6.5 表面质量表征 |
2.6.6 摩擦学性能分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 磷酸二氢铝对涂层固化机理和摩擦学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 不同含量AP涂料参数设计 |
3.3 磷酸二氢铝的固化机理分析 |
3.3.1 磷酸二氢铝在底漆的固化机理分析 |
3.3.2 磷酸二氢铝在面漆的固化机理分析 |
3.4 涂层的表面性能表征 |
3.4.1 涂层底漆附着力表征 |
3.4.2 涂层粗糙度表征 |
3.4.3 涂层疏水性能表征 |
3.4.4 涂层硬度表征 |
3.4.5 涂层表面元素表征 |
3.5 涂层摩擦学行为研究 |
3.5.1 涂层摩擦系数分析 |
3.5.2 涂层磨损率分析 |
3.5.3 涂层磨损表面微观形貌分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 改性碳纤维对涂层摩擦学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 碳纤维改性分析 |
4.2.1 碳纤维改性前后微观形貌分析 |
4.2.2 碳纤维改性前后分子结构分析 |
4.2.3 碳纤维改性前后元素分析 |
4.3 涂层制备 |
4.3.1 不同含量MCF涂料参数设计 |
4.3.2 涂层热失重分析 |
4.3.3 涂层固化行为分析 |
4.4 涂层表面性能表征 |
4.4.1 涂层粗糙度表征 |
4.4.2 涂层疏水性能表征 |
4.4.3 涂层硬度表征 |
4.5 涂层摩擦学行为研究 |
4.5.1 涂层摩擦系数分析 |
4.5.2 涂层磨损率分析 |
4.5.3 涂层磨损机理分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 不同服役温度下改性碳纤维对涂层摩擦学性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 最佳底、面漆涂料参数设计 |
5.3 涂层在不同服役温度下性能表征 |
5.3.1 涂层在不同服役温度下疏水性能表征 |
5.3.2 不同服役温度下涂层的硬度表征 |
5.4 涂层在不同服役温度下摩擦学行为研究 |
5.4.1 不同服役温度下涂层摩擦系数分析 |
5.4.2 不同服役温度下涂层磨损率分析 |
5.4.3 不同服役温度下涂层磨损机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间的学术成果 |
(8)丁腈橡胶复合材料摩擦磨损性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 橡胶摩擦学概况 |
1.1.1 橡胶摩擦概况 |
1.1.2 橡胶磨损概况 |
1.2 橡胶摩擦磨损性能的影响因素 |
1.2.1 橡胶自身的性能及结构 |
1.2.2 外部环境条件 |
1.3 丁腈橡胶摩擦学性能改性技术国内外发展概况 |
1.3.1 丁腈橡胶简介 |
1.3.2 丁腈橡胶的整体改性 |
1.3.3 丁腈橡胶的表面改性 |
1.4 课题研究的目的及内容 |
第二章 SiC对NBR摩擦磨损性能的影响 |
2.1 概述 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要原材料 |
2.2.2 主要实验设备及仪器 |
2.2.3 实验基本配方 |
2.2.4 试样的制备 |
2.2.5 性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 红外光谱分析 |
2.3.2 NBR复合材料的混炼胶硫化特性 |
2.3.3 NBR复合材料的交联密度 |
2.3.4 NBR复合材料的物理机械性能 |
2.3.5 NBR复合材料的耐老化性能 |
2.3.6 NBR复合材料的耐油性能 |
2.3.7 NBR复合材料的粘弹性 |
2.3.8 NBR复合材料的微观形貌 |
2.3.9 NBR复合材料的摩擦磨损性能 |
2.3.10 NBR复合材料摩擦后的表面形貌 |
2.4 本章小结 |
第三章 硅烷偶联剂对NBR复合材料摩擦磨损性能的影响 |
3.1 概述 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要原材料 |
3.2.2 实验设备及仪器 |
3.2.3 实验基本配方 |
3.2.4 试样的制备 |
3.2.5 性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 NBR复合材料的硫化特性 |
3.3.2 NBR复合材料的交联程度 |
3.3.3 NBR复合材料的物理机械性能 |
3.3.4 硅烷偶联剂种类对复合材料摩擦磨损性能的影响 |
3.3.5 NBR复合材料摩擦后的表面形貌 |
3.4 本章小结 |
第四章 固体润滑剂对NBR摩擦磨损性能的影响 |
4.1 概述 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要原材料 |
4.2.2 主要实验设备及仪器 |
4.2.3 实验基本配方 |
4.2.4 试样的制备 |
4.2.5 性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 NBR复合材料的硫化特性 |
4.3.2 NBR复合材料的物理机械性能 |
4.3.3 固体润滑剂对NBR复合材料的摩擦磨损性能 |
4.3.4 NBR复合材料的摩擦后的表面形貌 |
4.4 结论 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(9)纳米氮化硼/氮化硅/聚四氟乙烯复合涂层的制备及其摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题的研究背景及意义 |
1.3 聚四氟乙烯 |
1.3.1 聚四氟乙烯简介 |
1.3.2 聚四氟乙烯特点 |
1.3.3 聚四氟乙烯的应用 |
1.3.4 聚四氟乙烯的改性 |
1.4 六方氮化硼(h-BN) |
1.4.1 六方氮化硼的特点 |
1.4.2 六方氮化硼的应用 |
1.4.3 六方氮化硼的研究进展 |
1.5 氮化硅(Si_3N_4) |
1.5.1 氮化硅的特点 |
1.5.2 氮化硅的应用 |
1.5.3 氮化硅的研究进展 |
1.6 研究内容与意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究目的及意义 |
第二章 试验材料、设备及性能研究方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 使用设备 |
2.3 PTFE涂层的研究方法 |
2.3.1 PTFE涂层的预处理 |
2.3.2 PTFE涂层的涂覆方式 |
2.3.3 PTFE涂层的固化方式 |
2.4 涂层性能测试方法 |
2.5 本章小结 |
第三章 PTFE复合涂层配方设计及工艺优化 |
3.1 引言 |
3.2 PTFE复合涂层配方设计 |
3.3 试验过程 |
3.3.1 工艺流程 |
3.3.2 涂层制备工艺 |
3.4 性能测试结果与分析 |
3.4.1 性能测试结果 |
3.4.2 极差分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 h-BN单独填充PTFE涂层的摩擦学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 h-BN/PTFE/PAI复合涂层力学性能研究 |
4.2.1 h-BN/PTFE/PAI复合涂层XRD分析 |
4.2.2 h-BN/PTFE/PAI复合涂层维氏硬度分析 |
4.2.3 h-BN/PTFE/PAI复合涂层结合强度分析 |
4.3 h-BN/PTFE/PAI复合涂层摩擦学研究 |
4.3.1 h-BN/PTFE/PAI复合涂层摩擦系数分析 |
4.3.2 h-BN/PTFE/PAI复合涂层磨损率分析 |
4.3.3 h-BN/PTFE/PAI复合涂层磨损机理分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 Si_3N_4单独填充PTFE涂层的摩擦学性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 纳米Si_3N_4表面改性及其表征 |
5.2.1 Si3N4 改性过程 |
5.2.2 扫描电镜分析(SEM) |
5.2.3 红外光谱分析(FT-IR) |
5.2.4 热失重分析(TGA) |
5.3 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层力学性能分析 |
5.3.1 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层维氏硬度分析 |
5.3.2 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层结合强度分析 |
5.4 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层摩擦学研究 |
5.4.1 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层摩擦系数分析 |
5.4.2 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层磨损率分析 |
5.4.3 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层磨损机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 h-BN/Si_3N_4复合填充PTFE涂层的摩擦学性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 h-BN/Si_3N_4复合填充PTFE涂层的力学性能研究 |
6.2.1 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层维氏硬度分析 |
6.2.2 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层结合强度分析 |
6.3 h-BN/Si_3N_4复合填充PTFE涂层的摩擦学性能研究 |
6.3.1 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层摩擦系数分析 |
6.3.2 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层磨损率分析 |
6.3.3 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层磨损机理分析 |
6.4 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层高温环境下的摩擦学性能 |
6.4.1 复合涂层高温摩擦系数分析 |
6.4.2 复合涂层高温磨损率分析 |
6.4.3 复合涂层高温磨损机理分析 |
6.5 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间的学术成果 |
(10)BP/TiO2复合纳米润滑添加剂的制备及摩擦学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 轧制工艺润滑 |
1.2.1 润滑液在轧制过程中的作用 |
1.2.2 轧制润滑剂的分类 |
1.2.3 钛合金轧制润滑时的摩擦学特性 |
1.3 纳米润滑添加剂的研究现状 |
1.3.1 纳米润滑添加剂的发展及分类 |
1.3.2 纳米润滑机理研究 |
1.3.3 复合纳米润滑添加剂的摩擦学性能 |
1.4 黑磷概述 |
1.4.1 黑磷的结构和性质 |
1.4.2 黑磷的制备方法 |
1.4.3 黑磷在润滑领域的研究进展 |
1.5 本文研究的目的及意义 |
1.6 本文研究的主要内容 |
2 实验材料和方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 技术路线 |
2.3 实验仪器与设备 |
2.4 表面分析测试方法 |
2.4.1 X射线衍射仪 |
2.4.2 拉曼光谱 |
2.4.3 扫描电子显微镜 |
2.4.4 透射电子显微镜 |
2.4.5 三维白光干涉形貌仪 |
2.4.6 X射线光电子能谱 |
2.5 润湿性能试验 |
2.6 摩擦学性能测试 |
2.7 轧制实验 |
3 黑磷烯纳米片水基润滑添加剂的摩擦学行为 |
3.1 黑磷烯纳米片的制备 |
3.1.1 制备工艺 |
3.1.2 物相结构 |
3.1.3 形貌特征 |
3.2 黑磷烯纳米片的分散稳定性 |
3.3 黑磷烯纳米片水基润滑添加剂的摩擦学性能 |
3.3.1 浓度对黑磷烯纳米片摩擦学性能的影响 |
3.3.2 载荷对黑磷烯纳米片摩擦学性能的影响 |
3.3.3 转速对黑磷烯纳米片摩擦学性能的影响 |
3.3.4 磨损表面形貌特征 |
3.4 BP纳米片润滑机理 |
3.5 本章小结 |
4 BP/TiO_2 复合水基润滑添加剂的摩擦学行为 |
4.1 水热法制备纳米BP/TiO_2 |
4.2 纳米BP/TiO_2 的分散稳定性 |
4.3 BP/TiO_2 复合水基润滑添加剂的摩擦学性能 |
4.3.1 正交实验设计 |
4.3.2 BP/TiO_2 复合水基润滑添加剂的摩擦学性能 |
4.3.3 磨损表面形貌特征 |
4.4 BP/TiO_2 协同润滑机理 |
4.5 本章小结 |
5 水基纳米流体冷轧润滑性能研究 |
5.1 纳米流体的制备及其性能 |
5.1.1 纳米流体的制备 |
5.1.2 纳米流体的理化性能 |
5.1.3 纳米流体的摩擦学性能 |
5.2 不同润滑剂对轧制力的影响 |
5.3 不同润滑剂对表面粗糙度的影响 |
5.4 轧制表面形貌及磨损机理 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者在读期间研究成果 |
致谢 |
四、金属氧化物填充聚四氟乙烯复合材料在水润滑条件下的摩擦学性能研究(论文参考文献)
- [1]密度泛函理论方法研究填料表面对聚合物摩擦化学的影响[J]. 叶家鑫,孙魏,刘小君. 宁波大学学报(理工版), 2021(06)
- [2]凹凸棒石和硅灰石对PTFE摩擦磨损行为影响[J]. 吴迪,赵福燕,李桂金,张晶,白志民. 工程塑料应用, 2021(10)
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- [6]水环境下聚合物材料滑动摩擦和气泡空蚀行为分子动力学模拟与试验研究[D]. 詹胜鹏. 机械科学研究总院, 2021
- [7]聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究[D]. 蒋国强. 江南大学, 2021(01)
- [8]丁腈橡胶复合材料摩擦磨损性能的研究[D]. 胡文博. 青岛科技大学, 2021
- [9]纳米氮化硼/氮化硅/聚四氟乙烯复合涂层的制备及其摩擦学性能研究[D]. 周红成. 江南大学, 2021(01)
- [10]BP/TiO2复合纳米润滑添加剂的制备及摩擦学行为研究[D]. 侯婷丽. 西安建筑科技大学, 2021(01)