聚四氟乙烯混纺纤维织物复合材料的制备、改性及摩擦学性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张慧娟 |
| 学位类别 | 理学博士 |
| 答辩日期 | 2010-05-12 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 张招柱 |
| 关键词 | PTFE混纺纤维织物 复合材料 表面处理 填充改性 摩擦磨损性能 PTFE hybrid fabrics composites surface treatment filling modification friction and wear properties |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 中文摘要 | PTFE纤维织物复合材料是一类新型的高性能自润滑复合材料，其在高技术领域及民用方面有着广阔的应用前景。本论文以PTFE/棉纤、PTFE/Kevlar、PTFE/Nomex混纺纤维织物复合材料作为研究对象，主要研究了这几种PTFE混纺纤维织物复合材料的制备工艺和摩擦磨损性能，以及纤维织物表面处理、固体润滑剂和纳米粒子填充对纤维织物复合材料摩擦磨损性能的影响；并考察了载荷、转动速度、环境温度以及环境介质对纤维织物复合材料摩擦磨损性能的影响。本论文取得的主要研究结果如下： 1. 通过反复的工艺筛选实验，确定了树脂浸渍-手工刷涂-加压固化成型的制备工艺；根据纤维的不同性质，制备了性能较好的PTFE/棉纤、PTFE/Kevlar、PTFE/Nomex混纺纤维织物复合材料。 2. 采用等离子体处理、低温液氮处理、氯磺酸溶液刻蚀的表面改性方法对纤维织物进行表面改性，并对处理条件进行了优化（等离子体的功率、时间；低温液氮处理的处理时间；氯磺酸溶液的刻蚀时间）。这些表面处理方法可以改善纤维织物的表面性质如粗糙度、表面活性，提高了纤维织物与树脂或底材的结合力，起到了改善摩擦学性能的作用。 3. 无机纳米粒子和固体润滑剂对纤维织物复合材料的摩擦磨损性能有重要影响。由于滚珠效应，添加适量的无机纳米粒子会降低三种纤维织物复合材料的摩擦系数和磨损率。无机纳米粒子经表面功能化后，提高了填料/基底的界面结合力，从而显著提高了纤维织物复合材料的摩擦磨损性能。石墨由于本身特殊的层状结构改善了PTFE/Nomex纤维织物复合材料的摩擦磨损性能，但MoS2在摩擦过程中发生氧化反应而失去了润滑作用，反而不利于摩擦磨损性能的提高。 4. 载荷、速度、环境温度和介质等外部试验条件对纤维织物复合材料具有较大影响。在高温和高载荷条件下，纤维织物复合材料由于整体结构的破坏会发生严重磨损；在水、海水或液体石蜡介质存在时，对偶难以形成转移膜，同时介质会渗透到复合材料内部使其结构发生破坏，从而导致了其较大的磨损率。 |
| 学科主题 | 特种功能复合材料 |
| 公开日期 | 2012-11-09 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/1848]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_先进润滑与防护材料研究发展中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张慧娟. 聚四氟乙烯混纺纤维织物复合材料的制备、改性及摩擦学性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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