收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

耐磨热固性树脂基复合涂层的研制及其摩擦学性能研究

黄志  
【摘要】: 研究开发了两种新型的热固性聚合物基复合材料涂料(下简称复合涂料),并采用正交试验法确定复合涂料的最佳成分,对其显微结构、腐蚀性能、摩擦学性能进行了研究。通过用扫描电镜对磨损表面形貌进行的观察分析,探讨了复合涂料涂层的磨损机理。同时研究了羟基丙烯酸、聚酰胺分别改性有机硅基和还氧基复合涂料性能的影响。 当基体树脂的含量为20~30wt%时,复合涂料涂层的性能最好;增强体是影响复合涂料涂层性能的主要因素;形成单一均匀、连续的结构是最好的组织结构;有机硅基复合涂料涂层有优异的耐酸性能;而还氧基复合涂层有优异的耐酸性能和较好的耐碱性能。 用气流喷砂型实验装置测试了含羟基丙烯酸树脂改性的有机硅基复合涂料涂层的耐冲蚀性能。研究了树脂的配比、涂层中树脂的含量、增强体的种类、冲蚀粒子(刚玉、二氧化硅和方解石粉)的速度、冲蚀角度和冲蚀时间(用冲蚀粒子的用量来表示)等因素对涂层的冲蚀率的影响。首次发现:①SiC增强的复合涂料涂层,树脂含量为25wt%时,具有最佳耐冲蚀性能:Al_2O_3增强的复合涂料涂层,树脂含量为40wt%时,具有最佳耐冲蚀性能;②SiC增强的涂料,有机硅树脂与丙烯酸树脂的比例为3:1时的耐冲蚀性能好于1:1的复合涂料涂层;③Al_2O_3增强体使涂层变脆的倾向大于以SiC为增强体的涂层,即SiC增强的复合涂料涂层的最大冲蚀率出现在30°,Al_2O_3增强的复合涂料涂层的最大冲蚀率出现在75°~90°之间;④低速冲蚀磨损机理主要是弹性变形与疲劳;高速冲蚀磨损机理主要是显微切削和显微犁耕。 首次采用自制的模拟罐式泥浆冲蚀试验机对环氧基复合涂料的泥浆冲蚀磨损性能进行了研究,通过调整固化剂聚酰胺与环氧的质量比,设计出最佳的基体组成;尽管涂层的铅笔硬度对其抗冲蚀性能有一定的影响,但起决定性作用的因素是涂层的韧性和硬度有机结合。随泥浆浓度的增加,冲蚀粒子间的相互作用加强,致使冲蚀率呈现两个阶段的变化,当泥浆浓度超过12wt%时,泥浆浓度对涂层的冲蚀率的影响减小(从图上看也即曲线的斜率减小);当用单位质量冲蚀粒子表征的冲蚀效率与泥浆浓度来描述冲蚀过程时,发现冲蚀粒子的冲蚀效率在泥浆浓度为12%时,存在极大值。对涂层的SEM分析可知,除冲蚀粒子在涂层表面的犁沟作用,冲蚀磨损的结果造成涂层的表面生成了系列针孔,其中的一部分为溶剂挥发所至,另外还存在由增强颗粒的剥落和裂纹的扩展造成的涂层剥落产生的孔洞,这将可能为水的吸收和扩散造成有利条件,使复合涂层亚表层产生内应力。 采用改进的MM200型磨损试验机对复合涂料涂层进行了干滑动磨损试验研究,首次考察了试验条件下的PV值对滑动摩擦系数和磨损率的影响:随磨损路程的增加,复合涂料涂层的滑动磨损也可分为三个阶段:跑合期、稳定磨损期及加速磨损期,因磨损较为的剧烈,有机硅基复合涂层有较短的稳态磨损期。通过SEM对复合涂料涂层的磨损表面形貌的观察 浙江大学硕士学位论文 黄志2002年3月 摘要 发现:随载荷增加,有机硅基复合涂料涂层存在由轻微磨损到严重磨损的转变。随载荷增加, 磨损的主导机理由粘着和弹性形变控制的轻度粘着磨损转变为塑性变形累积控制的严重粘着 磨损。塑性变形在亚表层不断积累,产生微裂纹,微裂纹扩展并穿透到表面时,形成磨屑, 引起严重磨损。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李刚,夏延秋,王彦芳,王存山,夏元良,董闯,吕晋军;激光熔覆Zr-Al-Ni-Cu复合涂层组织及其摩擦磨损性能[J];摩擦学学报;2002年05期
2 董艳春 ,阎殿然 ,何继宁 ,李香芝;等离子喷涂自反应合成陶瓷/金属复合涂层的形成机理[J];新技术新工艺;2004年01期
3 裴新军,黄继华,张建纲;碳化钛/钛镍金属间化合物复合涂层相组织研究[J];材料开发与应用;2004年06期
4 李亚东,胡卉,白宝丰,曹少魁,张治军;火焰喷涂尼龙/纳米TiO_2复合涂层性能的研究[J];材料保护;2005年05期
5 刘均波;王立梅;黄继华;;等离子熔覆(Cr,Fe)_7C_3/-γFe复合涂层的组织与耐磨性[J];粉末冶金工业;2006年01期
6 王亚强;李玉平;张润阳;陈智巧;颜炳跃;;纳米SiO_2/聚丙烯酸酯复合涂层的热降解[J];应用化学;2006年12期
7 居毅;郭绍义;陈生钻;叶秉良;;激光镍包纳米Al_2O_3增强复合涂层的摩擦磨损性能研究[J];摩擦学学报;2007年01期
8 王英波;鲁雄;赵婧;冯波;汪建新;屈树新;翁杰;陈建敏;;脉冲电化学沉积制备n-HA/ZrO_2复合涂层[J];稀有金属材料与工程;2009年06期
9 王永东;刘兴;李柏茹;刘瑞堂;;氩弧熔覆TiB/FeB增强Fe基复合涂层组织与性能研究[J];粉末冶金技术;2009年03期
10 黄艳;魏仕勇;蒋庐珍;;物理气相沉积TiN涂层的研究现状与展望[J];江西科学;2009年03期
11 彭成章;刘强强;刘赣华;;稀土CeO_2对镍基纳米Al_2O_3激光熔覆复合涂层组织和性能的影响[J];光学技术;2010年03期
12 刘晓明;董俊慧;徐润生;吴子晨;高云鹏;;高速火焰喷涂Fe-Al/Cr_3C_2复合涂层抗高温腐蚀性能研究[J];表面技术;2010年03期
13 王永东;王振廷;张海军;朱艳;;氩弧熔覆Ti-C-WC增强镍基复合涂层组织和性能分析[J];焊接学报;2010年10期
14 高春森;邓跃全;董发勤;许春凤;解忠雷;;Si_3N_4/CrN_x/Ag/NiCrN_X/Si_3N_4复合涂层的光热性能[J];化工新型材料;2010年12期
15 王振廷;郑维;周晓辉;;原位合成TiN增强Ni基复合涂层的组织与性能[J];焊接学报;2011年03期
16 马吉平;;CVD与PVD涂层性能对比——国外有关论文简介[J];工具技术;1986年12期
17 李铁藩;于瀛大;彭晓;徐淑华;马信清;关若男;李日升;;弥散La_2O_3质点的NiAl型复合涂层氧化行为的HREM研究[J];中国腐蚀与防护学报;1992年04期
18 高家诚;张亚平;盛世雄;谢龙淮;王学军;;火焰喷涂热障陶瓷基复合涂层的新方法[J];粉末冶金技术;1993年01期
19 裴宇韬,欧阳家虎,雷廷权;激光熔覆复合涂层的研究进展[J];哈尔滨工业大学学报;1994年01期
20 王慧,夏为民,金元生;含碳化钨硬相镍基涂层耐磨粒磨损性能研究[J];摩擦学学报;1995年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙冬柏;;非晶纳米晶复合涂层的制备技术与性能[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
2 蒋驰;肖云峰;税毅;王术刚;;Ta/W/Sn复合涂层等离子喷涂工艺研究[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
3 詹捷;孙智富;叶宏;赵玮霖;;火焰喷涂与快速电沉积复合涂层及研究[A];海峡两岸第二届工程材料研讨会论文集[C];2004年
4 马世宁;胡军志;陈学荣;刘谦;;FeCrAl基复合涂层抗高温冲蚀磨损性能研究[A];第十次全国焊接会议论文集(第1册)[C];2001年
5 王周成;陈菲;杜荣归;林昌健;;Ni/YSZ复合涂层的电化学制备和性能研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
6 徐德生;任露泉;邱小明;苗耀新;;高频钎焊WC/Cu仿生非光滑耐磨复合涂层的研究[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
7 徐海燕;周惠娣;陈建敏;张翠芳;;热喷涂MoS_2/PA复合涂层的摩擦学性能及磨损机理研究[A];第十三届全国电子显微学会议论文集[C];2004年
8 李慕勤;杨硕;杨士勤;杨钢垒;;亚音速火焰喷涂钛-生物玻璃复合涂层体外模拟的研究[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
9 蒋驰;周晋林;赖新春;肖云峰;税毅;王术刚;;钽/钨/锡复合涂层喷涂工艺应用[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
10 蒋驰;肖云峰;税毅;王术刚;刘春荣;刘清河;;钽/铅/锡复合涂层制备工艺[A];中国工程物理研究院科技年报(2000)[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王永东;氩弧熔敷原位自生颗粒增强镍基复合涂层研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 顾盛挺;激光熔覆颗粒增强复合涂层的力学性能及损伤破坏机理研究[D];浙江工业大学;2012年
3 王英波;钛基羟基磷灰石复合涂层的研究[D];西南交通大学;2010年
4 马莉;镍铁尖晶石复合涂层的制备、微结构和耐高温腐蚀性能的研究[D];中南大学;2012年
5 许金沙;外载作用下激光熔覆WC/Ni复合涂层的疲劳断裂行为研究[D];华东理工大学;2014年
6 毛正平;反应等离子喷涂TiB_2-TiC_(0.3)N_(0.7)基复合涂层组织性能及其表面激光重熔研究[D];上海交通大学;2011年
7 徐德生;仿生非光滑耐磨复合涂层的研究[D];吉林大学;2004年
8 刘其斌;宽带激光熔覆梯度生物陶瓷复合涂层及其生物相容性[D];大连理工大学;2005年
9 曾立云;纯镁的腐蚀、镁合金等离子体电解氧化膜及复合涂层的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 张三川;送粉激光熔覆陶瓷掺杂复合涂层技术及涂层成形机理研究[D];郑州大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗燕;激光熔覆B_4Cp增强Ni基复合涂层的研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
2 张楠楠;电弧喷涂铝青铜抗高温氧化研究[D];沈阳工业大学;2006年
3 魏鑫;45钢表面感应熔覆Ni60涂层及WC-Ni60复合涂层的研究[D];大连理工大学;2010年
4 邱利;碳纳米管增强高耐磨复合涂层试验及性能研究[D];中国石油大学;2008年
5 钱丽华;化学沉积合金/纳米粒子化学复合涂层[D];合肥工业大学;2003年
6 范毅;金属陶瓷复合涂层在轴流式引风机叶片上的应用开发研究[D];武汉理工大学;2006年
7 屈志坚;铝合金复合涂层的制备及性能研究[D];江苏大学;2007年
8 常杰;氩弧熔覆—注射金刚石复合涂层研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 耿伟;自反应等离子喷涂制备FeAl_2O_4-Al_2O_3-Fe复合涂层的研究[D];河北工业大学;2006年
10 倪永金;钛表面电泳沉积羟基磷灰石及其复合涂层的研究[D];厦门大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;纳米金刚石复合涂层技术实现产业化应用[N];中国高新技术产业导报;2006年
2 上海交通大学微电子所教授 张志明;给刀具模具穿上钻石外衣[N];科技日报;2001年
3 蔡忠仁;厦大涂层技术课题获国家资助[N];中国化工报;2007年
4 黄锦滨;金属陶瓷涂层及其应用[N];中国石油报;2005年
5 ;表面处理钢板最近10年的发展[N];世界金属导报;2007年
6 ;一项专利解决一大难题[N];经济日报;2007年
7 本报记者 张显峰;纳米材料创新成果产业化不完全“账单”[N];科技日报;2006年
8 聂玉兰记者 李楠;振邦再拔国际行业头筹[N];大连日报;2008年
9 本报特约记者 ericwarn;七嘴八舌“话”装机[N];中国电脑教育报;2004年
10 黄颖;电弧喷涂术优势突现[N];中国矿业报;2002年
 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