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纳米氧化铝掺杂酚醛/环氧聚合物基复合材料的制备及耐磨性能 被引量：1
1
作者 郭朋彦 张瑞珠 +3 位作者 包仲保 张志方 冯家赫 李炎炎 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期79-89,共11页
目的 提高环氧树脂的耐磨性并改善其力学性能,探究纳米氧化铝掺杂酚醛/环氧复合材料的摩擦磨损行为并揭示其减摩耐磨机制。方法 以酚醛树脂(PF)改性环氧树脂(EP)为聚合物基体,将改性的纳米氧化铝(Nano-Al_(2)O_(3))掺杂其中,制备不同配... 目的 提高环氧树脂的耐磨性并改善其力学性能,探究纳米氧化铝掺杂酚醛/环氧复合材料的摩擦磨损行为并揭示其减摩耐磨机制。方法 以酚醛树脂(PF)改性环氧树脂(EP)为聚合物基体,将改性的纳米氧化铝(Nano-Al_(2)O_(3))掺杂其中,制备不同配比的Nano-Al_(2)O_(3)掺杂PF/EP聚合物基复合材料。利用红外光谱仪(FTIR)对复合材料进行化学结构表征。通过泰伯磨损试验和硬度分析,对比不同含量Nano-Al_(2)O_(3)掺杂对PF/EP基复合材料耐磨性能的影响。借助扫描电镜(SEM)分析复合材料的断面形貌和磨损表面,探究复合材料的磨损机理和减摩耐磨机制。结果 FTIR测定证实了硅烷成功改性Nano-Al_(2)O_(3),并参与到PF与EP的固化反应中。硬度分析及磨损试验表明,硅烷改性Nano-Al_(2)O_(3)和PF的加入都提高了复合材料的硬度和耐磨性。与纯EP相比,酚醛质量分数为30%,掺杂3%Nano-Al_(2)O_(3)的复合材料的泰伯磨损指数最低,硬度提高了86%,磨损量降低了38.7%。SEM显示Nano-Al_(2)O_(3)与PF/EP聚合物基体结合良好,断裂面产生的银条纹和分散均匀的Nano-Al_(2)O_(3)提高了复合材料的韧性和致密性。掺杂Nano-Al_(2)O_(3)后的复合材料,其磨损面更平整,磨损机理主要为黏着磨损。复合材料基体中的Nano-Al_(2)O_(3)和PF通过提高刚度和承载能力改善了磨损性能。另一方面,Nano-Al_(2)O_(3)形成的润滑膜和聚合物自润滑特性提高了复合材料的耐磨性能。结论 优异的摩擦学性能归因于较强的显微硬度和润滑膜的协同作用。 展开更多
关键词 纳米氧化铝改性 酚醛树脂 环氧改性 耐磨性 网络体型结构 减摩耐磨机制
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