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《探究聚酰亞胺基復(fù)合材料摩擦磨損性能研究》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、南京工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文聚酰亞胺基復(fù)合材料摩擦磨損性能研究姓名：陳震霖申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：黃培；王曉東20070612碩士學(xué)位論文摘要聚合物基復(fù)合材料中填料物性、分布等內(nèi)部因素和摩擦過程中工況條件等外部因素都深刻影響著復(fù)合材料的摩擦磨損行為。聚合物材料中，聚酰亞胺(PI)以其突出的綜合性能廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子電器等高科技領(lǐng)域，近年來不斷受到重視，特別是以其為基體的復(fù)合材料在摩擦學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用成為研究熱點之一。通過添加纖維、顆粒、固體潤滑劑等填料可以改善聚酰亞胺的摩擦磨損性能，使材料具有更優(yōu)異的性能。目前，對聚酰亞胺及其復(fù)合材料摩擦磨損性能研究，大多數(shù)
2、是單獨針對單方面因素(內(nèi)部因素或外部因素)考察力學(xué)性能或摩擦磨損性能，缺乏系統(tǒng)性，而且對聚酰亞胺復(fù)合材料摩擦磨損性能與其力學(xué)性能關(guān)系的研究還不多見。針對以上背景，本文首先采用不同特性玻璃質(zhì)剛性填料(玻璃纖維、玻璃纖維粉、5Ilm和20um玻璃微珠)填充改性熱塑性聚酰亞胺(TPI)，考察填料物性及尺度等內(nèi)部因素在干摩擦、水潤滑和油潤滑條件下對摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明：單位個體的大尺寸填料與基體的結(jié)合強度大于小尺寸填料，其磨損率比小尺度填充的材料低。在水和油起到良好冷卻作用后，球形顆粒易出現(xiàn)應(yīng)力集中，疲勞裂紋向四周擴展、交匯，產(chǎn)生疲勞磨損，其程度隨顆粒尺寸增大而提高，表現(xiàn)為2
3、0pm玻璃微珠填充材料磨損率最大。進一步考察工況等外部因素對TPI基復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響，改變載荷、滑動速度和對偶面粗糙度等典型工況條件，研究了典型填料二硫化鉬改性TPI基復(fù)合材料的摩擦磨損性能。在線測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)在材料穩(wěn)定磨損狀況下，隨著載荷的增大，材料磨損率增加而摩擦系數(shù)降低；隨著滑動速度的增大，材料磨損率增加，但其對摩擦系數(shù)影響不明顯，高速下磨損機理主要是嚴(yán)重的粘著磨損和疲勞磨損；磨損率與對偶面粗糙度呈非線性關(guān)系，經(jīng)顆粒直徑為46Ilm氧化鋁砂紙打磨過對偶面，其材料磨損率最低。在單獨考察復(fù)合材料內(nèi)部因素及外部工況條件對．TPI基復(fù)合材料摩擦磨損性能的基礎(chǔ)上，采用石墨
4、、二硫化鉬、聚四氟乙烯三種固體潤滑劑及其混合物填充改性TPI，在此基礎(chǔ)上采用有限元方法模擬了材料微凸體摩擦過程中的應(yīng)摘要力分布，分析磨損機理，考察了復(fù)合材料力學(xué)性能對其摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明：高載低速摩擦過程中材料微凸體整體應(yīng)力較小，磨損以材料多次受力疲勞磨損為主，磨損率隨著彎曲強度的升高而減??；低載高速相比高載低速，材料磨損率大幅度下降，偶面微凸體的高速撞擊下材料微凸體整體應(yīng)力較大，易一次破壞產(chǎn)生磨損，材料耐磨性能隨沖擊強度的升高而增強。關(guān)鍵詞：聚酰亞胺摩擦磨損填料力學(xué)性能lI碩士學(xué)位論文ABSTRACTTheintenlalfactors—physicaJprope
5、rties鋤ddistdbutionofnlefillersint11em刪x，andtlleexte刪f．a(chǎn)ctors—enVi∞姍ent鋤dworl(ingconditionsdlIringtlle毹ctionprocess，g把atlyimpactt11etribolo百calpIDpeniesoftllepolymer-baLsedcomposites．WitIlast砒ldoutcomprehensiVeperf0冊aIlces，polyimide(PI)haSbeenappliedinhi曲一techfield，弛mnautics，as_trona而cs，elec
6、怕mcs，andetc．EspeciallytlleIescarchonPIcomposites邪銜“onmaterialismo他a11dmorehot．The仃ibolo百calpIDpertiesofPIcouldbeadV鋤cedbyfilliIlg舳ers，panicles，S0lidlubricaIltsa11detC．，t11ere硫eXp鋤ditsapplicationintllehi曲-techfield．Atprese她mostrese砒esjuStfocuSononesideefl’ect(intema】oreXtem甜)ont11e仃ibologica
7、lpIopertiesofpolymer．basedcomposites，ra佗ly西vesystemstudy．Funllennore，me陀arefewresearcheson廿1e磚l撕on幽psbe鉚eentribolo百calpropenies鋤dmechallicalpmpeniesiIlC11ina．Based0n血eback舯llIld加Ve，恤ri西dit)，斟aSs卸erS，Such弱出嬲snber，glaSs助erpowder，鋤d5，20pm(di鋤eter)舀aSsbeadmo
