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《mos2納米復(fù)合材料填充改性pc的摩擦學(xué)性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼10530學(xué)號201510161700分類號TH117.3密級公開碩士學(xué)位論文MoS2納米復(fù)合材料填充改性PC的摩擦學(xué)性能研究學(xué)位申請人胡旭指導(dǎo)教師譚援強(qiáng)教授學(xué)院名稱機(jī)械工程學(xué)院學(xué)科專業(yè)工程碩士(機(jī)械工程領(lǐng)域)研究方向數(shù)字化設(shè)計與制造二0一八年六月StudyontheTribologicalPropertiesofModificationPolycarbonateFilledwithMoS2NanocompositesCandidateHuXuSupervisorProf.TanYuanqiangCollegeSchoolofM
2、echanicalEngineeringProgramMechanicalEngineeringSpecializationDigitalDesignandManufacturingDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,2018湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要聚碳酸酯(PC)是一種高性能、耐高溫的通用工程塑料,其應(yīng)用范圍越來越廣泛。為了提高PC的力學(xué)性能和摩擦學(xué)性能,在PC塑料基體中加入滑石粉(Talc)、不同形狀和尺寸顆粒的MoS2和Talc-MoS2納米復(fù)
3、合物。本文采用水熱合成法制備了納米MoS2,使用化學(xué)沉降的方法制備了Talc-MoS2納米復(fù)合物。采用熱壓成型技術(shù)制備了金屬基上覆蓋PC聚合物的三層自潤滑滑動軸承復(fù)合材料。文章具體成果在新納米材料合成的創(chuàng)新、自潤滑滑動軸承的研發(fā)和機(jī)械摩擦學(xué)等方面具有一定的現(xiàn)實意義和科研價值。使用SEM、XRD、Raman對制備的MoS2及其復(fù)合物進(jìn)行了表征。MoS2成功包覆在大顆粒Talc的表面,形成了一層MoS2潤滑包覆層。此外,MoS2的形態(tài)得到了調(diào)控,包覆的MoS2形態(tài)更加整齊并且沒有明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。從SEM和EDS圖中可以得知,制備的MoS2納
4、米球的尺寸在100nm左右。使用顯微硬度計、萬能拉伸試驗機(jī)、熱重分析儀對改性后的PC復(fù)合材料的力學(xué)和熱學(xué)性能進(jìn)行了表征。添加Talc、MoS2和Talc-MoS2納米復(fù)合物均能提高PC塑料的硬度,但是微米尺寸Talc和MoS2的效果更好,可能是微米尺寸的添加劑有利于減少PC塑料中的應(yīng)力集中。同時微米尺寸的Talc和MoS2對PC塑料拉伸性能的減小也遠(yuǎn)小于納米MoS2。最后通過測試PC復(fù)合材料的TGA性能得知,添加納米尺寸的MoS2,能提高PC塑料的熱分解溫度,增加PC塑料的熱穩(wěn)定性。使用SEM、EDS和3D形貌儀對摩擦試驗后的磨痕進(jìn)行了
5、表征,添加不同添加劑對改性PC塑料后的摩擦學(xué)性能也不相同。Talc在減摩上有明顯的效果,但是在抗磨上的效果要小于MoS2,而納米的MoS2潤滑性能更好,抗磨減摩效果分別提高了50.8%和54.5%。對于Talc-MoS2復(fù)合物而言,抗磨減摩效果分別提高了40.1%和60.3%,大顆粒的Talc起到承載載荷的作用,而納米MoS2則起到了滑動和形成轉(zhuǎn)移膜的作用,兩者的協(xié)同機(jī)制進(jìn)一步提高了PC塑料的潤滑性能。關(guān)鍵詞:聚碳酸酯;MoS2;聚合物改性;摩擦與磨損I湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractPolycarbonate(PC)isauniv
6、ersalengineeringplasticwithhigh-performanceandthermostability,andtheapplicationrangeofPCplasticismoreandmorewidely.Talc,MoS2-whichwithdifferentshapesandsizesandTalc-MoS2nano-compositesareaddedintothePC’plasticsubstratetoimprovePC’smechanicalandtribologicalproperties.Wese
7、paratelyadoptedhydrothermalsynthesisandchemicalprecipitationtopreparenano-MoS2andTalc-MoS2nano-composites.Wealsoadoptedhotbriquettingtechniquetopreparethree-layerself-lubricatedplainbearingcompositematerials.whichcoveredwithPCpolymeronametalsubstrate.Thisworkpresentscert
8、aininnovativeandresearchvalueintheinnovationofnewnanomaterialssynthesis,thedevelopmentofself-lubricatin