收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高性能钢背碳纤维织物/聚合物自润滑衬层复合材料制备研究

张乔胤  
【摘要】:重载摩擦副是成型装备中关键部件之一,摩擦副的摩擦学性能也是影响设备工作性能的一项重要指标,高效节能重载摩擦副的设计与制造技术是该类设备的关键技术之一。目前常用的重载摩擦副的材料主要是铜基复合材料与锌基复合材料等,但在现阶段,金属基背衬型聚合物自润滑材料是重载自润滑材料发展的主要趋势之一,聚合物自润滑复合材料制作摩擦副,其摩擦学性能不仅均优于铜合金摩擦副,而且还具有无污染、成型工艺简单、生产成本低等特点。 本论文以开发高性能碳纤织物增强自润滑复合材料为目标,通过研究基体材料——树脂的机械性能以及碳纤织物增强自润滑复合材料的摩擦学性能,探讨了复合材料配方及其组份对复合材料性能的影响;对复合材料的材料组份、润滑剂的比例、制备工艺等进行了研究,结果表明:配方中增塑剂邻苯二甲酸二丁酯含量的增加,将会降低基体材料的压缩性能,但会在一定程度上增强基体材料的冲击性能,而固化剂缩胺含量的增加,在一定程度内会增强基体材料的压缩性能,但会降低基体材料的冲击性能,树脂、邻苯二甲酸二丁酯、缩胺三者之间的较佳比例为73:10:20;复合材料中含胶量对复合材料的压缩性能有较大的影响,但对冲击性能影响不大;通过试验结果,可获得的较优的配方:树脂占总质量的73%,增塑剂占7.6%,稀释剂占3.8%,固化剂占15.6%,基体材料的粘接拉伸强度为12.69MPa,冲击强度为20.46KJ/M2,压缩强度为80.50MPa,添加碳纤维与润滑剂石墨、二硫化钼、滑石粉后,该复合材料的粘接拉伸强度为16.96MPa,冲击强度为47.28KJ/M2,压缩强度为494.57MPa。 通过改变润滑剂石墨、MoS2、滑石粉的含量,本论文研究了复合材料的摩擦磨损性能。三者对复合材料的摩擦学性能有着不同的影响,随着石墨含量的增加,复合材料的干摩擦系数有一定程度的下降,但其油摩擦系数逐渐增大;MoS2对复合材料摩擦学性能的影响与石墨相同,而随着滑石粉含量的增加,其干摩擦系数与油摩擦系数呈增大的趋势,但当其含量达到一定值时,其摩擦学性能有所改善;从试验结果中可以得知:复合材料的干摩擦系数范围为0.066~0.130,油摩擦系数范围为0.052~0.084,相比干摩擦系数下降了约1/4。石墨、MoS2、滑石粉三者较佳的比例为2:7:3,此时复合材料的干摩擦系数为0.066,油摩擦系数为0.052。同时试验对比了复合材料-45#钢及青铜-45#钢的摩擦学性能,通过对试验结果与扫描电镜SEM分析,可以得知:在相同试验条件下,复合材料对偶件的表面具有一层转移膜,复合材料的摩擦系数低于青铜,磨损量更小,从而与青铜相比,复合材料具有更好的减摩耐磨性能。 通过研究NO.16复合材料在不同载荷、不同转速下的摩擦学性能,可以得知:随着载荷与转速的增加,复合材料的干摩擦系数与油摩擦系数也不断增大,但当载荷增加到一定程度后,摩擦系数增加的幅度较小,而当转速增加到一定值时,摩擦系数开始下降。 采用碳纤维增强树脂自润滑复合材料,其机械性能与摩擦学性能不仅优于常用的铜基复合材料与锌基复合材料,而且其工艺简单、成本低、节能环保、具有明显的社会效益与经济效益。这将会有助于解决锻压机械发展中的技术瓶颈问题,促进相关设备的整体升级。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 谢学智,段天慧,瞿永兴;NM_(20)高温高真空自润滑复合材料的电镜观察[J];摩擦学学报;1983年03期
2 强颖怀,王秉芳,单丽云,王占洲,张国威,王坤;金属基自润滑复合材料在煤矿提升设备上的应用[J];煤炭科学技术;1995年04期
3 颜红侠,宁荣昌,常鹏善;石墨/聚双马来酰亚胺自润滑复合材料的研究[J];机械科学与技术;1999年03期
4 吴运新,汪复兴,程荫芊,陈南平;镍合金增强MoS_2基自润滑复合材料的组织与摩擦学性能[J];润滑与密封;1995年03期
5 王庆年,隋忠祥,张明,刘勇兵,安健;国外某些金属基自润滑复合材料的开发与进展[J];摩擦学学报;1997年01期
6 黄国伟,吴国根;Ta-Nb-MoS_2体系自润滑复合材料之研究[J];摩擦学学报;1987年01期
7 颜红侠,宁荣昌,马晓燕;耐热性高聚物基自润滑复合材料的研究进展[J];高分子通报;2001年02期
8 牛淑琴,张绪寿,阮虎生,方嘉宝,欧阳锦林;含难熔金属自润滑复合材料之研究——W-MoS_2体系复合材料[J];摩擦学学报;1982年03期
9 王黎钦,应丽霞,古乐,张三川;固体自润滑复合材料研究进展及其制备技术发展趋势[J];机械工程师;2002年09期
10 黄菊生;微动摩擦条件下镍自润滑复合材料摩擦磨损特性的研究[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2001年02期
11 张招柱;赵家政;沈维长;;PTFE基复合材料摩擦机理的EPM研究[J];电子显微学报;1992年05期
12 邓陈虹,刘英华;锡青铜纤维基自润滑复合材料的机械和摩擦磨损性能研究[J];摩擦学学报;2000年04期
13 佟金,蒋蔓,张明喆;铸造金属基自润滑复合材料的现状[J];摩擦学学报;1989年03期
14 骆志高;周士冲;陈坤;陈磊;;PTFE钢基铜塑自润滑复合材料的加工工艺优化与性能研究[J];矿山机械;2006年04期
15 谢学智,瞿永兴,邱国年;MoS_2-Ta体系自润滑复合材料(TM)的电镜研究[J];摩擦学学报;1987年02期
16 任杰;;含氟导轨材料及其在机床维修上的应用[J];西安石油大学学报(自然科学版);1993年04期
17 旦启勋;;填充聚四氟乙烯自润滑复合材料在机床导轨上的应用[J];机械;1982年04期
18 葛振涛;;自润滑复合材料在小型冷轧机上的试用[J];上海有色金属;1983年02期
19 李东春;田永君;高振山;;金属短纤维及其复合材料[J];河北冶金;1990年04期
20 宁莉萍,王齐华,王琪,赵普,杨丽君;锡青铜网增强锡青铜基自润滑复合材料的机械和摩擦学性能研究[J];摩擦学学报;2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 刘如铁;熊翔;陈福胜;卢金忠;洪丽玲;张逸清;;锡青铜-钢背双金属固体自润滑复合材料的摩擦性能研究[A];2009全国粉末冶金学术会议论文集[C];2009年
2 马文林;孟军虎;吕晋军;;空间用难熔金属基和银基自润滑复合材料概述[A];中国空间科学学会空间材料专业委员会2011学术交流会论文集[C];2011年
3 刘元;李长生;唐华;丁健;廖东侯;;纳米NbSe_2铜基自润滑复合材料的摩擦学性能研究[A];复合材料:创新与可持续发展(上册)[C];2010年
4 丁光玉;任卫;冯辉霞;邵亮;李红云;;高温固体自润滑复合材料的研究现状与进展[A];2007高技术新材料产业发展研讨会暨《材料导报》编委会年会论文集[C];2007年
5 吕晋军;;材料在高温条件下的摩擦磨损[A];先进润滑抗磨材料研讨会论文集(PPT版)[C];2007年
6 郭建亭;;NiAl合金高温自润滑行为及其机理研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 张招柱;;纤维织物复合材料研究[A];先进润滑抗磨材料研讨会论文集(PPT版)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李建亮;宽温域固体润滑材料及涂层的高温摩擦学特性研究[D];南京理工大学;2009年
2 燕松山;高温发汗润滑层制备及其功能控制机理研究[D];武汉理工大学;2011年
3 卢艳;滑动表面微循环仿生润滑效应及局域失效机理研究[D];武汉理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庞朝利;金属塑料自润滑复合材料的制备及其摩擦学性能研究[D];江苏大学;2010年
2 徐增师;钛铝基自润滑复合材料的摩擦学特性研究[D];武汉理工大学;2013年
3 王爱芳;镍基自润滑复合材料的制备及性能研究[D];兰州理工大学;2011年
4 王莽;镍铝基自润滑复合材料的摩擦学性能研究[D];武汉理工大学;2013年
5 黄仕银;空天环境下铜基自润滑复合材料的摩擦磨损性能研究[D];合肥工业大学;2013年
6 张乔胤;高性能钢背碳纤维织物/聚合物自润滑衬层复合材料制备研究[D];广东工业大学;2012年
7 王常川;Ni-20Cr/hBN高温自润滑复合材料的制备工艺和高温氧化行为研究[D];中南大学;2012年
8 唐雷;铜基SiC、碳洋葱自润滑复合材料的制备及其摩擦磨损性能研究[D];天津大学;2010年
9 翁俊飞;Ni/石蜡自润滑复合材料的电沉积制备及其性能研究[D];上海交通大学;2013年
10 曹海江;新型铜基自润滑复合材料制备及其结构与性能的研究[D];燕山大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 ;铜—石墨复合材料润滑机理研究取得进展[N];中国技术市场报;2011年
2 彭新;大连三环建设复合材料新基地[N];中国高新技术产业导报;2003年
3 薛群基 陈建敏;固体润滑材料[N];光明日报;2000年
4 记者 欧林 通讯员 闻泉新;7个创新团队60位高层次人才落户我市[N];嘉兴日报;2010年
5 金百临咨询分析师 秦洪;低折价个股受青睐[N];证券时报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978