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环氧树脂及尼龙66基复合材料的摩擦磨损性能

胡海霞  
【摘要】: 近年来,聚合物基减摩耐磨纳米复合材料由于具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优良的特性正逐步代替一些金属材料制造高精度运动部件,获得了越来越广泛的应用。本文研究了环氧树脂及尼龙66基复合材料的摩擦磨损性能,为聚合物基纳米复合材料在汽车、航空、机械轻量化以及提高服役寿命等方面的应用提供了重要的理论和实验依据。 采用MM-200型磨损实验机,分别考察了环氧树脂及尼龙66基复合材料在干摩擦及水润滑条件下的摩擦磨损性能,综合分析了接触载荷、磨损时间对环氧树脂及尼龙66基复合材料摩擦磨损性能的影响,利用各种相关的试验设备对材料的磨损表面进行了观察与分析;探讨了其磨损失效机理;研究了聚合物的热降解过程和降解动力学,揭示了摩擦化学反应机制。首次开展了尼龙66基复合材料的微观摩擦学性能的研究,结果表明SEBS-g-MA橡胶颗粒增强的尼龙66基复合材料具有最好的耐磨性。 本文利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对尼龙66进行了滑动磨损过程的三维有限元分析,获得了摩擦温度场,并且将摩擦接触温度的计算值、测量值和有限元分析值进行了对比,三者基本一致。 上述研究结果对于探索滑动磨损过程、磨损机理和如何减轻树脂基复合材料的磨损以及进行磨损预报等都有一定的指导意义。


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