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《吉林大学》 2006年
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纳米及微米材料改性环氧树脂复合材料的摩擦磨损性能研究

王玉辉  
【摘要】: 本文采用MM-200型摩擦磨损实验机,分别在干摩擦和水润滑条件下对环氧树脂及其微米与纳米复合材料的摩擦磨损性能进行了研究,探讨了载荷、纳米橡胶、纳米晶、微米橡胶等对环氧树脂摩擦系数和磨损质量损失等的影响,采用HXD-1000型显微硬度计、JSM-5600型扫描电子显微镜及VG ESCA LAB MK II型X射线光电子能谱仪(XPS)等对试样磨损前后表面的显微硬度、形貌、化学组成及结构变化进行分析。 研究发现在干摩擦条件下,纯环氧树脂的摩擦系数与磨损质量损失都随载荷的增大而增大;摩擦系数随载荷增大稳定性变差;磨损质量损失在30N、50N和70N载荷下相差不大,在100N载荷下磨损质量损失急剧增大,远远超出其它载荷。含有5%纳米橡胶的环氧树脂复合材料具有和纯环氧树脂相似的磨损性能。在耐磨性上,含有12.5%和16%纳米橡胶的环氧树脂复合材料体现出优于纯环氧树脂和含有5%纳米橡胶的环氧树脂复合材料。微米橡胶的加入在一定程度上使环氧树脂的耐磨性得到提高,但与纳米晶改性的环氧树脂复合材料相比,其耐磨性还有一定差距。 在水润滑条件下,纯环氧树脂的摩擦系数和磨损质量损失都随载荷的增大而增大。在30N载荷下,材料摩擦系数稳定,磨损质量损失较小。当载荷增大到50N以上,摩擦系数和磨损质量损失随磨损时间增加迅速增大。含有10%微米橡胶的环氧树脂复合材料的摩擦系数和磨损质量损失随载荷增大而增大。在30N、50N和70N载荷下,摩擦系数和磨损质量损失随载荷的增加变化很小;当载荷增大到100N时,磨损质量损失上升了2个数量级。与干摩擦条件相比,水润滑时磨损质量损失增大很多。含有12.5%和16%纳米橡胶的环氧树脂复合材料仍然表现出较好的耐磨性,摩擦系数小且稳定,磨损质量损失小,磨损表面光滑平整。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
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