一、填料的表面改性及其对涂层力学性能的影响(论文文献综述)
刘高尚[1](2021)在《聚酰胺酰亚胺/二硫化钼基复合涂层制备及其摩擦学性能研究》文中指出随着汽车发动机的小型化、缸内直喷和涡轮增压等先进技术的应用,发动机性能显着提升,但发动机的运行环境明显变差。发动机器活塞长时间在缸体内进行高速往复运动,必然导致活塞受损。然而在确定活塞裙部结构和裙部/缸体配合间隙的情况下,通过活塞裙部覆盖润滑涂层,可以降低裙部表面摩擦因数,减少裙部与缸体对磨,从而延长发动机工作寿命。本文采用刮涂和阶段式加热固化工艺,制备了以水性聚酰胺酰亚胺(Water-based Polyamideimide,WPAI)为粘结剂,二硫化钼(MoS2)、碳纤维(Carbon Fiber,CF)和氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)接枝碳纤维(CF-GO)为固体填料的环保型自润滑复合涂层。通过对涂层性能测试,确定最优配比制备高性能复合涂层,并对其摩擦机理进行研究。首先,探究固体填料MoS2含量变化对MoS2/WPAI复合涂层性能的影响。结果表明,随着涂料中MoS2含量的增加(10%、15%和20%),润滑效果提升,但WPAI粘结效果急剧变差。综合涂层粗糙度、硬度、结合力和摩擦学性能表现,固体填料MoS2含量为15%时涂层性能最佳。涂层摩擦磨损过程中MoS2层间发生剪切滑移,在磨痕表面形成润滑膜,显着提升摩擦学性能,因其材料自身桥接作用较差,在接触应力作用下润滑膜表面易出现裂纹,但由于其材质较软对涂层硬度提升较小,因此涂层耐磨性表现一般。其次,探究填料中CF含量变化对CF/MoS2/WPAI复合涂层性能的影响。为保证WPAI粘结效果,固体填料占涂料总质量分数15%。结果表明,固体填料CF和MoS2的加入没有改变WPAI树脂的热降解行为,但会提升WPAI树脂的热分解温度。随着填料中CF含量增加(0%、15%、20%和25%),涂层粗糙度和硬度呈现上升趋势,结合力和摩擦学性能呈现先上升后降低趋势,MoS2:CF=80%:20%时涂层的综合性能最佳。涂层引入CF后,硬度提升,耐磨性增强,CF和MoS2在摩擦磨损过程中会产生协同效应,进一步提升涂层摩擦学性能。因CF优异的桥接特性,润滑膜表面无明显裂纹,但是存在部分CF剥落坑。然后,制备CF-GO多尺度增强体。以硅烷为偶联剂通过酰胺化反应,将GO接枝在CF表面,制备得到CF-GO多尺度增强体。结果表明,GO通过化学键紧密吸附在CF表面,CF-GO表面粗糙,热稳定性大小为GO<CF-GO<CF,CF表面接枝GO后热稳定性降低。最后,将CF-GO应用于复合涂层,填料配比为MoS2:CF-GO=80%:20%,与MoS2:CF=80%:20%涂层性能对比,探究CF-GO对涂层性能的影响。结果表明,CF-GO/MoS2/WPAI复合涂层热稳定性低于CF/MoS2/WPAI复合涂层,与CF-GO和CF材料热稳定性试验结果一致。CF-GO/MoS2/WPAI相较于CF/MoS2/WPAI复合涂层粗糙度降低,硬度、结合力和摩擦学性能显着提升。CF与WPI界面结合较差,磨痕表面CF在接触应力作用下易被拔出树脂基体,破坏润滑膜完整性。CF-GO与WPAI界面结合紧密,接触应力作用下不易被拔出,且GO可填充树脂间隙,润滑膜整体质量极好。进一步对CF-GO/MoS2/WPAI复合涂层在不同载荷和滑动频率下的摩擦学行为研究发现,滑动频率1Hz条件下随着载荷增加(10N、15N和20N),涂层摩擦因数呈现下降趋势,磨损率呈现上升趋势;载荷10N条件下,随着滑动频率提高(1Hz、2Hz和3Hz),涂层摩擦因数变化较小,摩擦因数曲线波动增大,磨损率呈现上升趋势。
谢天齐[2](2021)在《聚乙烯吡咯烷酮对碳晶和碳晶环氧树脂电热膜的性能影响》文中研究表明碳晶作为以碳纤维为原材料加工而来的材料,具有等碳纤维所具有的优点,但是由于碳晶具有较大的比表面积,且呈现很强的疏水性,在基体材料中,不仅存在着与集体材料界面性能差的问题,同时大颗粒的碳晶会对小颗粒的碳晶存在吸附作用,这严重的限制了碳晶在基体材料中的分散,导致其在热学、电学中的应用被严重限制。聚乙烯吡咯烷酮作为一种两亲性的聚合物,聚乙烯吡咯烷酮可以和多种碳系材料的表面通过π-π键或者氢键的形式发生物理化学接枝,改良了碳系材料在多种基体材料中的分散性,经聚乙烯吡咯烷酮表面改性的碳系材料的亲水性能得到了提升,是因为当聚乙烯吡咯烷酮分子被引入到碳系材料表面的时候,向碳系材料表面引入了强亲水基己内酯结构,同时也增加了碳系材料表面的活性官能团,使得改性后的碳系材料与基体材料间的化学总用增强,从而提高碳系材料的分散性与分散稳定性。本文采用两种不同的方式制备了表面改性碳晶和碳晶电热膜(1)通过涂覆法,选用不同分子量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为涂覆法的上浆剂,对除杂后的碳晶进行表面改性。运用红外光谱(FTIR)对聚乙烯吡咯烷酮对碳纤维表面改性的机理进行了探究,通过接触角,紫外-可见光分光光度仪,对改性后的碳晶进行了分散性和界面性能的测试,此外将改性后的碳晶与水性环氧树脂混合,加入固化剂制备成碳晶电热膜,并对不同分子量聚乙烯吡咯烷酮改性的碳晶电热膜进行了电性能的测试。(2)将聚乙烯吡咯烷酮K30制备成浓度不同的溶液,探究了不同浓度的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为分散剂时对碳晶分散性能和界面性能的影响,通过四探针测试仪,对以不同浓度的聚乙烯吡咯烷酮分散剂制备的PVP/碳晶/水性环氧树脂膜进行电性能测试,将膜的两端贴上导电铜箔,通电对制得的PVP/碳晶/水性环氧树脂膜的电热性能进行测试。结果表明,PVP与碳晶表面会形成氢键,使的PVP分子可以包覆在碳晶表面向碳晶表面引入强亲水基团机构,改善了碳晶的亲水性与界面性能,提高了碳晶被水性环氧树脂的浸润性,使得碳晶可以在水性环氧树脂基体中分散得更加均匀。同时,使得制备的碳晶/水性环氧树脂膜的电性能和电热性能得以提高。PVPK30改性的碳晶/水性环氧树脂膜的电导率较未改性的碳晶/水性环氧树脂膜提高了31倍,电阻率降低了95%。通过对PVPK30改性碳晶与以PVPK30作为分散剂的碳晶进行对比,发现两种不同的处理方式对碳晶以及制备的碳晶/水性环氧树脂膜的性能影响大致相同。后者较前者简化了碳晶/水性环氧树脂膜的制备。
宋雅聪[3](2021)在《不同类型石墨烯改性环氧树脂涂层的组织性能研究》文中指出环氧树脂涂层具有化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性等优点,但是由于其固化过程中,溶剂的挥发会导致内部形成孔隙及微裂纹等缺陷,严重限制了其在严苛环境中的应用。石墨烯由于比表面积大、体积小、韧性好、自润滑性能好等优点被认为是理想的纳米填料。因此,作为环氧树脂涂层的改性材料,石墨烯具有巨大的应用潜力。本文采用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR),X射线光电子能谱仪(XPS),透射电子显微镜(TEM)对还原氧化石墨烯(RGO)的化学键、官能团、形貌进行了表征,以选用最适合的石墨烯进行探究试验。通过在环氧树脂涂层中加入不同还原程度及不同比表面积的石墨烯(RGO),成功制备了石墨烯改性环氧树脂复合涂层。研究了RGO的还原程度与比表面积对环氧树脂耐腐蚀性能的影响,并探究了其耐腐蚀机理。实验结果表明,随着石墨烯还原程度的升高,其复合涂层的耐腐蚀性能也逐渐提升。还原程度为97.86 at.%的RGO/环氧树脂复合涂层的电荷转移电阻为阻抗值为4.911×105Ω,相比于纯环氧树脂涂层提升了约9倍。石墨烯比表面积对环氧树脂耐腐蚀性能影响显着,比表面积为725.8 m2/g的RGO/环氧树脂复合涂层的电荷转移电阻为阻抗值为1.793×107Ω,相比于纯环氧树脂涂层,提升了3个数量级,表现出极佳的耐腐蚀性能。采用电化学工作站,场发射扫描电子显微镜(FESEM),水蒸气透过测试系统和腐蚀试验磁力驱动高压釜等手段研究了温度对RGO改性环氧树脂复合涂层的耐热抗渗性能和在高矿化度钻井环境中的耐腐蚀性能的影响。实验结果表明,复合涂层的耐腐蚀性能随着温度的升高逐渐降低,在低温下复合涂层的电荷转移电阻,相比于纯环氧树脂涂层提升了3个数量级,在高温下复合涂层的电荷转移电阻约为纯环氧树脂涂层的10倍。采用落球冲击试验、落砂试验、拉伸试验等研究了石墨烯还原程度对环氧涂层力学性能的影响。实验结果表明,相对于纯环氧树脂涂层,还原程度为97.86 at.%的RGO改性环氧树脂复合涂层的冲击性能提升了约300%,磨损系数降低了85.2%,拉伸强度提高了5.03 MPa。
狄宜增[4](2021)在《氧化石墨烯/聚醚砜复合涂层的制备及性能研究》文中提出长久以来,金属的腐蚀问题始终影响着国民经济的发展,且伴随着严重的安全隐患。涂层防护法因其施工方法简单,可操作性强等特点,被广泛应用于金属防腐中。近年来,石墨烯及其衍生物因优异的化学稳定性、热稳定性、高电导率、抗磨损性和不可渗透性等突出特性,逐渐在防腐涂层领域崭露头角。而这其中,由于氧化石墨烯(GO)可大规模工业化生产,且后续可操作性强,是制备复合防腐涂料的理想填料。但氧化石墨烯超高的比表面积和层间范德华力使其在有机涂层中极易发生团聚现象,导致涂层出现缺陷而降低防腐能力。如何保证氧化石墨烯基复合涂料防腐性能和综合质量的关键就在于解决氧化石墨烯在有机成膜物中的分散难题。在目前提高氧化石墨烯分散性的改性方法中,大多是针对环氧树脂、聚氨酯等常温或低温固化涂料体系,还没有应用于高温固化聚醚砜涂层体系的氧化石墨烯特异性改性手段。因此,本文针对聚醚砜结构特点,从提高氧化石墨烯在基体树脂中分散性和相容性角度出发,分别采用共价键修饰和原位聚合两种方法对氧化石墨烯进行功能改性,探讨了不同改性方法对氧化石墨烯在聚醚砜涂料中分散性的影响问题,分析了氧化石墨烯/聚醚砜复合涂层的防腐行为。具体如下:首先,制备了不同GO含量的氧化石墨烯/聚醚砜复合涂层(GO/PES),研究发现,GO无法稳定分散在聚醚砜基体树脂中,导致了涂层出现缺陷。在机械性能、热稳定性和疏水性方面,GO/PES复合涂层都与纯PES几乎无异。在防腐蚀性能方面,GO含量的增加,涂层的电化学阻抗值均有不同程度的提升,其中GO添加量为0.75%时复合涂层的电化学阻抗测试性能最优;划线盐雾测试中,GO添加量为1.0%时复合涂层涂层表现最优。GO的加入在短期内增强了PES涂层的防腐性能,但由于GO分散效果差,存在团聚现象,涂层长期防腐能力较弱。其次,制备了用双酚S共价键修饰的氧化石墨烯纳米填料(SGO),和不同SGO含量的SGO/PES复合涂层。研究发现,SGO可以稳定分散在聚醚砜基体树脂中,数日内未发生沉降。在机械性能、热稳定性和疏水性方面,SGO/PES复合涂层同样与纯PES相差不大。在防腐蚀性能方面,SGO添加量为0.5%时复合涂层的整体阻抗值最高,且划线盐雾测试也表现最佳,480h内未出现明显的腐蚀情况。SGO相比GO对PES涂层的防腐性能有明显提升,但长期防腐能力依旧不是很理想。最后,采用原位聚合的方法,以4,4’-二氟二苯砜和6FAP为单体,制备了6FAP-PES/GO复合材料(FGO),并制备了不同FGO含量的FGO/PES复合涂层。研究发现,FGO与聚醚砜基体树脂有着良好的相容性。随着FGO填量的增加,涂层疏水角逐渐变大,5%热失重温度也略有提升,但当FGO添加量达到7.5%和10%时,涂层机械性能出现了下降。在防腐蚀性能方面,FGO添加量为10%时复合涂层的电化学阻抗下降幅度最小,且在720h划线盐雾测试中,也未出现任何形式的腐蚀破损,具备优良的长效防腐能力。
蒋国强[5](2021)在《聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究》文中提出聚四氟乙烯(PTFE)作为制备疏水涂层的主要材料,具有优异的自润滑性能和极低的摩擦系数,然而PTFE自身存在粘结性差、不耐高温和不耐磨损等缺陷。磷酸二氢铝(AP)作为无机粘结剂,无公害且具有优异的耐高温性能。本文以PTFE为骨料,AP为粘结剂,氧化铝(Al2O3)为底漆填料,改性碳纤维(MCF)为面漆填料,添加一定含量的成膜助剂,制备出性能优良的PTFE无机复合涂层。本文主要研究内容包括:AP对涂层固化机理和摩擦学性能的影响,MCF含量对涂层摩擦学性能的影响和不同服役温度下MCF对涂层摩擦学性能的影响。首先,阐明了AP无机粘结剂在涂层底漆和面漆的固化机理,探讨了AP含量对涂层摩擦学性能的影响。通过FT-IR、XRD和SEM对涂层底漆的分子结构、物相组成以及断面形貌进行研究表明,底漆内AP在加热过程中会与Al2O3反应生成具有高粘结作用的磷酸铝(Al PO4)粘结相,能让涂层各组分与基体粘结。SEM研究表明面漆AP在高温下自身会发生聚合反应生成大分子结构的粘结剂,使得熔融呈丝状的PTFE会与其紧密结合。以PTFE为骨料,AP为粘结剂,制备底、面漆不同AP含量的PTFE无机复合涂层。通过对涂层性能分析结果表明,涂层的附着力随着底漆AP含量增加先提高后降低,但疏水性能会随面漆AP增加有所降低。当面漆AP含量为30 wt.%时,大量PTFE上升到涂层外表面,涂层表面最为光滑。摩擦磨损试验结果表明,随着AP含量的增加,涂层的摩擦系数先降低后提高,而耐磨性能随之提高。当AP含量为30 wt.%时,磨痕表面黏附的磨屑在很大程度上减小涂层与对磨小球间的摩擦,显着提高摩擦学性能。其次,分析了碳纤维(CF)经双-[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(Si69硅烷偶联剂)改性前后微观结构的演变规律,并探讨了MCF含量对涂层摩擦学性能的影响。通过SEM、FT-IR和EDS发现Si69硅烷偶联剂上的羟基能与CF表面的羧基发生缩合反应,成功接枝到CF表面,并在CF表面形成一层薄膜,改善其与PTFE间的结合强度。采用不同MCF含量填充面漆制备MCF增强PTFE无机复合涂层,通过对涂层热性能分析发现MCF对涂层固化条件影响很小。通过研究涂层表面性能发现,当填充MCF的含量为4wt.%时,涂层表面十分致密平整;随着MCF含量增加,疏水性能会有所下降,但涂层硬度显着增大。摩擦学试验表明,涂层耐磨性能随着MCF的增加而显着增大,摩擦系数也会有所提高,但增幅较小。研究涂层磨损机理结果表明,填充4 wt.%MCF能使PTFE无机复合涂层材料紧密粘结,且与涂层共同承担载荷,涂层磨痕表面均匀致密,摩擦学性能表现最佳。最后,研究了MCF在不同服役温度下对涂层摩擦学性能的影响。研究结果表明,涂层的疏水性能和硬度都随温度的升高而降低;填充MCF对涂层的疏水性能影响较小,但能显着提高涂层的硬度。通过摩擦磨损试验表明涂层的摩擦系数随着温度升高而逐渐降低,而涂层的磨损质量和磨损率会随之有所提高。在250℃摩擦下,未填充MCF涂层的摩擦系数、磨损质量和磨损率在摩擦过程中都急剧增加,而填充4 wt.%MCF的涂层不存在这种情况。结合涂层的微观结构可知,未填充MCF的涂层在中温摩擦过程会发生软化,磨痕深度显着增加,大量涂层材料从基体上剥离;但在涂层中填充4 wt.%MCF,MCF能显着提高涂层的韧性,并与涂层共同承担载荷,涂层未出现明显破坏现象,磨痕形貌有明显地改善。
王喆[6](2021)在《水性丙烯酸酯乳液的合成及其涂料的制备与阻尼性能研究》文中研究表明水性阻尼涂料由于其低VOC、施工简单、涂覆效率较高的特点被广泛应用于轨道交通、汽车以及建筑外墙等领域,而水性丙烯酸酯可以用作阻尼涂料的基础乳液,在具备优异阻尼性能的同时又避免了有机溶剂对环境的危害,是一种绿色环保的材料,并且可以依据涂料具体的工作环境来设计水性丙烯酸酯的阻尼性能。1.以丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸异辛酯(2-EHA)为软段单体,苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为硬单体,采用无规共聚的聚合方式合成了一系列二元共聚物。通过改变软硬单体的种类以及比例,研究了其对乳液性能、胶膜疏水性能、力学性能以及阻尼性能的影响。结果发现硬单体比例增加对胶膜的疏水性能和力学性能有很大的改善,并且确定了共聚产物在-40℃左右低温时仍具有良好的阻尼性能,以及二元无规共聚物有效阻尼温域达到最宽值70℃时的乳液配方。2.合成了核壳型丙烯酸酯乳液,研究粒子结构对其性能的影响。以MMA与St共聚物为核结构,BA的均聚物为壳结构,发现疏水性能以及力学性能与交联剂用量成正比的关系。随着交联剂用量的增加,水接触角可达到96.5°,拉伸断裂强度最大为1.21 MPa,但是有效阻尼温域改善并不明显,因此为了扩宽阻尼温域利用Fox方程设计了以BA,MMA,St为共聚单体,甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为功能性单体的多层核壳型系列丙烯酸酯乳液,结果发现当HEMA用量为最外层单体质量的2%时,有效阻尼温域最宽可达到135.60℃,但是两个阻尼峰之间会出现波谷,因此为了改善共聚物的相容性,将各层间Tg跨度缩窄,实现了仅有一个阻尼峰的目的,当层重比为1/2/2时有效阻尼温域宽度也可以达到71.99℃。3.选择无规共聚体系中的BA与St共聚乳液作为阻尼涂料的基础乳液,加入一系列填料以及助剂制备成水性阻尼涂料,研究发现较大粒径的云母粉对涂料阻尼性能改善显着,有效阻尼温域为61.01℃。当云母粉目数为400目,质量比为40%时有效阻尼温域最宽为74.64℃。
聂会捷[7](2021)在《功能化短切碳纤维增强碳纤维/环氧复合材料的制备及其力学性能研究》文中提出得益于碳纤维织物(Carbon fiber,CF)增强环氧树脂(Epoxy,EP)基复合材料的优异力学性能以及卓越的可结构设计性能,其不仅在航空工业、交通运输等领域受到重点发展还在体育建材、建筑补强等行业得到广泛应用。由于CF/EP复合材料在其平面内能够展现出优异的性能但在其平面外径向方向仅靠树脂基体粘结,当复合材料承力时载荷可以很容易在复合材料平面内传递,而当载荷跨平面传递时由于碳纤维织物层与层之间仅靠树脂基体粘结,增强体之间缺乏有效的连接无法抵抗横向载荷,造成复合材料的层间分离,这严重影响了复合材料的使用寿命及安全性。因此改善CF/EP复合材料的层间剪切性能提高复合材料层间法向的力学强度是非常必要的。在这项工作中我们通过向基体中引入性能优异的短切碳纤维(SCF)来改性环氧基体,并通过对SCF的表面进行功能化处理来研究CF/EP复合材料的力学性能。研究的主要内容和结果如下:1、通过浓硝酸刻蚀的手段使SCF表面产生含氧官能团,制备了氧化SCF并将其用于改性CF/EP复合材料。研究发现SCF的氧化程度和含量均对复合材料的层间剪切强度(ILSS)有显着影响,在适宜的氧化程度下仅0.07 wt%含量的SCF就可使ILSS从51.8 MPa提高到58.8 MPa提高了13.5%。SCF主要是通过增强环氧基体的方式实现对复合材料的增强。而SCF过高的氧化程度和含量均会影响复合材料的ILSS。2、采用改性的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),通过简单水溶液处理的方式使GO负载到SCF的表面制备表面功能化的GO@SCF并以其为增强填料增强CF/EP复合材料。通过对复合材料的微观结构及增强机理的研究,发现GO和SCF有类似的π=π石墨结构,这使得GO可以牢固的负载到SCF的表面。GO表面丰富的褶皱形貌以及含氧官能团能有效改善SCF和环氧之间的界面粘结性,促使SCF有效的耗散和传导应力,最终实现对复合材料的ILSS的增强。3、利用化学涂覆的方式采用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)对氧化SCF进行表面改性。结果表明MDI和氧化协同作用可以有效提高SCF和环氧基体间的界面粘附性,进一步提高SCF对复合材料的增强效果。通过氧化刻蚀、GO处理和MDI涂覆等功能化处理的方法均可以实现SCF的表面改性,这在一定程度上改善了SCF和环氧基体的界面粘附性提高了SCF对复合材料的增强效果。通过添加表面功能化处理的SCF最终使CF/EP复合材料的ILSS分别提高13.5%,14.7%以及28.1%。这表明添加表面功能化处理的SCF是优化CF/EP复合材料的ILSS的一种有效的方法。
胡娟,李文强,张晓莲,张爱霞,陈莉,曾向宏[8](2021)在《2020年国内有机硅进展》文中认为根据公开发表的文献和资料,综述了我国有机硅行业在2020年的发展概况(包括有机硅甲基单体的产能与产量、初级形状聚硅氧烷的进出口情况、有机硅上市企业的营收情况、新增项目投资情况、标准及政策制订情况)与有机硅产品的研发概况(包括企业研发投入、企业自研项目及国内有机硅的研发重点)。
周红成[9](2021)在《纳米氮化硼/氮化硅/聚四氟乙烯复合涂层的制备及其摩擦学性能研究》文中进行了进一步梳理聚四氟乙烯(PTFE)具有化学性能稳定、耐高低温、自润滑性能好和摩擦系数极低的特点,是目前新型的工程塑料,但是由于耐磨性较差限制了其在很多领域的应用。为了将聚四氟乙烯应用到更多场合,需要研究如何提高聚四氟乙烯涂层的摩擦学性能。针对以上问题,本论文通过优化各组分之间的配比,制备了PTFE复合涂层,并填充纳米颗粒进一步改善PTFE复合涂层的摩擦学性能,系统的研究了纳米颗粒在涂层中的作用机理。首先,对PTFE复合涂层进行了组分优化设计,以聚四氟乙烯为基础,聚酰胺酰亚胺(PAI)为粘结剂,氧化铝(Al2O3)为填料,并确定每个因素及其水平,制定三因素三水平正交试验表,评价指标是维氏硬度、接触角、附着力和耐冲击性能。将试验的结果放入到正交试验表中,采用极差分析的方法分析各因素对指标的影响情况,从而选择出最佳的组合方案:PTFE(45 wt.%)、Al2O3(15 wt.%)、PAI(15 wt.%)。其次,研究了纳米六方氮化硼(h-BN)对聚四氟乙烯复合涂层的影响。随着h-BN含量的不断增加,复合涂层的显微硬度不断下降。在摩擦系数方面,PTFE复合涂层的摩擦系数随h-BN含量的增加先下降后提高,最佳值的摩擦系数较未添加h-BN时降低了23.7%;在磨损率方面,当h-BN的质量分数达到最佳值时,磨损率降低了69.0%,当含量过多时,PTFE复合涂层的磨损率反而提高。主要是因为当h-BN在外力的作用下脱落进入摩擦副之间,而h-BN具有良好的润滑作用,但加入过多的纳米h-BN,会出现团簇现象,涂层的致密性会受到影响,磨损率就会提升。然后,研究了纳米氮化硅(Si3N4)对聚四氟乙烯复合涂层的影响。为了氮化硅能均匀分散到复合涂层中,需对Si3N4表面进行改性。利用显微电子扫描(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)对改性前后的纳米氮化硅进行表征,证明了γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)已经成功接到纳米Si3N4表面。复合涂层的硬度随纳米Si3N4含量的增加先增加后降低,呈倒“V”字型,显微硬度最佳值较未添加Si3N4时提高了13.3%。复合涂层的摩擦系数和磨损率随纳米Si3N4含量的增加先减小后增加,呈“V”字型,最佳值时磨损率较未添加Si3N4降低了70.0%。主要是因为纳米Si3N4的加入可以填补复合涂层的间隙,涂层会更加致密,同时提高了涂层的硬度,作为刚性支撑点优先承载载荷,具有弥散强化的作用。但当加入过量Si3N4时,复合涂层的表面性能反而变差,主要是因为Si3N4难以在复合涂层中均匀分散,形成应力集中,涂层摩擦学性能下降。最后,研究了纳米h-BN/纳米Si3N4对聚四氟乙烯复合涂层的影响。发现h-BN充当固体润滑剂和Si3N4作为刚性支撑点具有良好的协同作用。当h-BN:Si3N4=1:1.5时,摩擦系数达到最低值,降低了21.9%,当h-BN:Si3N4=1.5:0.5时,硬度达到最大值,同时磨损率也达到了最低值,相对于未添加纳米颗粒的复合涂层降低了83.3%,与单独氮化硅复合涂层相比降低了44.5%。同时研究了h-BN:Si3N4=1.5:0.5复合涂层在高温下的摩擦学行为,发现复合涂层在120℃、200℃、300℃下的摩擦系数与市场上成熟的不粘涂层相比只相差4.5%、17.3%、2.1%,在120℃、200℃、300℃下的磨损率与市场上成熟的不粘涂层相比只提高了11.1%、8.7%、15.6%,为PTFE复合涂层在高温下的应用提供了科学的指导。
孙磊明[10](2021)在《多巴胺改性硅炭黑和玄武岩纤维作为橡胶绿色填料研究》文中提出随着经济的快速发展,人们的环保意识越来越强,而橡胶作为生活中必不可少的一部分,其绿色低污染化生产也受到越来越多的关注。橡胶生产涉及了大量的物料添加,其中占比最大的就是传统填料。而最常见的传统填料就是炭黑,当炭黑填充橡胶后,会对橡胶的性能起到很大的增幅作用,但其属于化石燃料产物,整个生产过程中涉及到了大量的污染以及能源的浪费,与绿色环保主题不符。因此需要寻求绿色填料来代替传统填料,从而满足绿色生产的要求。硅炭黑(SiCB)作为一种由废弃稻壳通过控制热解条件制得的一种C-SiO2双相填料,具有绿色环保可再生的特点。使其代替传统填料不失为一种可行方法。但SiCB本身分散性差易团聚,且难以被橡胶有效浸润,所以需要对SiCB进行改性,增强它的分散性和与基体的结合,以提高其在工业中的使用性。玄武岩纤维(BF)作为一种玄武岩熔融拉丝制得的无添加天然矿物纤维,较传统碳纤维和玻纤,具有低污染、能降解、天然环保等优点。而且其拥有良好的机械性能,不失为橡胶补强的一种绿色填料。但BF表面光滑呈现惰性,不易被橡胶浸润,与橡胶间结合差,所以需要对其进行改性,以解决它与橡胶基体结合难的问题。1.(a)本文通过单因素法探究出了可再生绿色填料SiCB补强天然橡胶(NR)/顺丁橡胶(BR)的最佳份数(phr)。当SiCB为15 phr时,NR/BR/SiCB的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率都达到了最大值,分别为14.2 MPa、34.4 k N/m、1384.2%;(b)通过L9(4)3(四因素三水平)正交实验探究出了多巴胺(DA)改性SiCB的最佳工艺:当多巴胺浓度为2 g/L、改性时间为24 h、PH为8.5、改性温度为25℃时制得的PDA-SiCB效果最佳;(c)通过机械掺混聚多巴胺改性填料制备的NR/BR/PDA-SiCB复合材料的拉伸强度大大提高,达到23.1 MPa,分别比NR/BR/SiCB、NR/BR橡胶复合材料提高63%和106%。另外,与NR/BR/SiCB相比,NR/BR/PDA-SiCB的断裂伸长率和玻璃化转变温度(Tg)分别提高了30%和3.87℃,并且热稳定性也得到了改善。2.(a)确定了H2SO4刻蚀BF的最佳条件为H2SO4浓度2 g/L、改性时间2 h。以此条件制备的纤维(BFH)填充的橡胶材料(NR/BR/2h-BFH-2g/L)的拉伸强度、300%定伸应力、撕裂强度都表现为最佳,分别为8.24 MPa、3.14 MPa、23.85 k N/m。(b)探究了H2SO4刻蚀、PDA接枝改性和SiCB+PDA协同改性三种方式对制备的纤维橡胶复合材料的影响。这三种处理方式都会使材料的整体力学性能较NR/BR/BF得到提高。其中,整体性能最优的是NR/BR/PDA-BFH-SiCB,其拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率分别达到了13.68 MPa、27.07 k N/m、1063.4%,较NR/BR/BF分别提高了79.3%、18.0%、28.0%。
二、填料的表面改性及其对涂层力学性能的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、填料的表面改性及其对涂层力学性能的影响(论文提纲范文)
(1)聚酰胺酰亚胺/二硫化钼基复合涂层制备及其摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 活塞裙部涂层国内外研究现状 |
1.3 树脂基复合涂层研究 |
1.3.1 树脂粘结剂 |
1.3.2 固体填料 |
1.4 CF-GO多尺度增强体研究进展 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 MoS_2/WPAI复合涂层制备及其性能表征 |
2.1 试验材料和设备 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设备 |
2.2 水性聚酰胺酰亚胺复合涂层制备 |
2.2.1 铝合金基体预处理 |
2.2.2 MoS_2/WPAI涂料设计与固化 |
2.3 涂层性能表征 |
2.3.1 厚度表征 |
2.3.2 硬度表征 |
2.3.3 结合力表征 |
2.3.4 摩擦学性能表征 |
2.3.5 形貌表征 |
2.3.6 热稳定性表征 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 MoS_2/WPAI复合涂层性能分析 |
2.4.2 MoS_2/WPAI复合涂层摩擦学行为及机理研究 |
2.5 本章小结 |
第三章 CF/MoS_2/WPAI复合涂层性能分析及摩擦机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 CF/MoS_2/WPAI复合涂层制备 |
3.3 CF/MoS_2/WPAI复合涂层性能分析 |
3.3.1 CF/MoS_2/WPAI复合涂层热稳定性分析 |
3.3.2 CF/MoS_2/WPAI复合涂层粗糙度分析 |
3.3.3 CF/MoS_2/WPAI复合涂层硬度分析 |
3.3.4 CF/MoS_2/WPAI复合涂层结合力分析 |
3.4 CF/MoS_2/WPAI复合涂层摩擦学行为分析和机理研究 |
3.4.1 CF/MoS_2/WPAI复合涂层摩擦因数分析 |
3.4.2 CF/MoS_2/WPAI复合涂层磨损率分析 |
3.4.3 CF/MoS_2/WPAI复合涂层耐磨减摩机理研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 CF-GO多尺度增强体制备及表征 |
4.1 引言 |
4.2 试验材料 |
4.3 CF-GO复合材料制备 |
4.4 复合材料表征 |
4.4.1 红外光谱分析 |
4.4.2 X射线衍射分析 |
4.4.3 X射线光电子能谱分析 |
4.4.4 形貌分析 |
4.4.5 热重分析 |
4.5 结果与讨论 |
4.5.1 CF-GO红外光谱分析 |
4.5.2 CF-GO物相分析 |
4.5.3 CF-GO X射线光电子能谱分析 |
4.5.4 CF-GO表面形貌和元素分析 |
4.5.5 CF-GO热稳定性分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层性能分析及摩擦机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层制备 |
5.3 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层性能分析 |
5.3.1 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层热稳定性分析 |
5.3.2 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层粗糙度分析 |
5.3.3 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层截面分析 |
5.3.4 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层硬度分析 |
5.3.5 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层结合力分析 |
5.4 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层摩擦学行为分析和机理研究 |
5.4.1 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层摩擦因数分析 |
5.4.2 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层磨损率分析 |
5.4.3 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层耐磨减摩机理研究 |
5.5 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层不同载荷和往复频率下摩擦学行为分析 |
5.5.1 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层在不同载荷下摩擦学行为分析 |
5.5.2 CF-GO/MoS_2/WPAI复合涂层在不同往复频率下摩擦学行为分析 |
5.6 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间的学术成果 |
(2)聚乙烯吡咯烷酮对碳晶和碳晶环氧树脂电热膜的性能影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 电热膜的应用及发展现状 |
1.1.1 电热膜发热机理 |
1.1.2 电热膜的供暖应用 |
1.1.3 电热膜在农业上的使用 |
1.1.4 电热膜的其他应用 |
1.2 电热膜用电热涂料简介与国内外发展情况 |
1.3 碳纤维表面改性现状 |
1.3.1 沉积法 |
1.3.2 表面接枝法 |
1.3.3 表面氧化法 |
1.3.4 等离子体处理 |
1.4 水性环氧树脂简介与国内外研究现状 |
1.5 聚乙烯吡咯烷酮简介与国内外应用现状 |
1.6 本课题的研究意义和内容 |
1.6.1 课题的研究意义 |
1.6.2 课题的研究内容 |
第二章 碳晶电热膜的导电发热机理 |
2.1 碳晶电热膜的导电机理 |
2.2 碳晶电热膜的发热机理 |
第三章 PVP分子量对碳晶与碳晶电热膜的影响 |
3.1 实验原料和实验仪器 |
3.2 样品的制备 |
3.2.1 碳晶的制备 |
3.2.2 聚乙烯吡咯烷酮溶液的制备 |
3.2.3 聚乙烯吡咯烷酮-碳晶浆料的制备 |
3.2.4 聚乙烯吡咯烷酮-碳晶粉末的制备 |
3.2.5 聚乙烯吡咯烷酮-碳晶/水性环氧树脂膜的制备 |
3.3 碳晶与PVP-碳晶的测试与表征 |
3.3.1 红外光谱分析 |
3.3.2 扫描电子显微镜分析 |
3.3.3 分散性测试 |
3.3.4 接触角分析 |
3.3.5 粒径及其分布 |
3.3.6 电热膜体积电阻测试 |
3.4 PVP分子量修饰碳晶的红外光谱图及修饰机理 |
3.4.1 PVP分子量修饰碳晶的红外光谱图 |
3.4.2 PVP分子量修饰碳晶的机理图 |
3.5 碳晶与PVP修饰的碳晶的扫面电子显微镜分析 |
3.6 PVP修饰的碳晶的分散性和分散稳定性 |
3.7 PVP修饰碳晶的接触角分析 |
3.7.1 PVP修饰碳晶的水接触角分析 |
3.7.2 PVP修饰碳晶的水性环氧树脂接触角分析 |
3.8 PVP修饰碳晶的粒径测试 |
3.9 PVP修饰碳晶/环氧树脂电热膜的扫描电镜 |
3.10 PVP修饰碳晶/水性环氧树脂膜的电性能分析 |
3.10.1 PVP修饰碳晶/水性环氧树脂膜膜的电阻率分析 |
3.10.2 PVP修饰碳晶/水性环氧树脂膜的电导率分析 |
3.11 本章小结 |
第四章 PVPK30 分散剂的浓度对碳晶与碳晶电热膜的影响 |
4.1 实验原料和实验仪器 |
4.2 样品的制备 |
4.2.1 以PVPK30 为分散剂的碳晶的制备 |
4.2.2 以PVPK30 做分散剂的碳晶/水性环氧树脂膜的制备 |
4.3 以PVPK30 为分散剂的碳晶和碳晶/水性环氧树脂膜的测试与表征 |
4.3.1 红外光谱分析 |
4.3.2 分散性测试 |
4.3.3 粒径及其分布 |
4.3.4 接触角分析 |
4.3.5 电热膜体积电阻率测试 |
4.3.6 电热膜电热性能测试 |
4.4 以不同浓度PVPK30 为分散剂的碳晶的红外光谱图 |
4.5 以不同浓度PVPK30 为分散剂的碳晶的分散性与分散稳定性 |
4.6 以不同浓度PVP为分散剂对碳晶粒径的影响 |
4.7 以不同浓度PVP为分散剂对碳晶与水性环氧树脂的接触角的影响 |
4.8 以不同浓度PVP为分散剂的碳晶/水性环氧树脂膜的电性能 |
4.8.1 以不同浓度PVP为分散剂的碳晶/水性环氧树脂膜的电阻率分析 |
4.8.2 以不同浓度PVP为分散剂的碳晶/水性环氧树脂膜的电导率分析 |
4.9 PVP-碳晶/水性环氧树脂电热膜与PVP/碳晶/水性环氧电热膜电性能的对比 |
4.10 不同PVP添加量的碳晶/水性环氧树脂膜的电热性能 |
4.11 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 实验结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
学术成果 |
致谢 |
(3)不同类型石墨烯改性环氧树脂涂层的组织性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 石墨烯概述 |
1.2.1 石墨烯的结构概述 |
1.2.2 石墨烯的性能概述 |
1.2.3 石墨烯的制备方法 |
1.3 环氧树脂概述 |
1.3.1 环氧树脂的结构与特点 |
1.3.2 环氧树脂的改性 |
1.4 纳米材料/高分子复合材料制备方法 |
1.5 石油工业油套管用表面工程技术 |
1.6 选题意义及研究内容 |
1.6.1 选题意义 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 改性环氧树脂涂层的制备及组织结构表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料及仪器 |
2.3 实验内容 |
2.3.1 涂层的制备 |
2.3.2 工作电极的制备 |
2.3.3 石墨烯单体的表征 |
2.3.4 涂层基本物化性能测试 |
2.3.5 水接触角测试 |
2.3.6 腐蚀性能测试 |
第三章 不同还原程度石墨烯改性环氧树脂涂层对耐蚀性能的影响及机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验原料及仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验内容 |
3.3.1 不同还原程度石墨烯单体的表征 |
3.3.2 复合涂层力学性能及防腐性能测试 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 XPS分析 |
3.4.2 FTIR分析 |
3.4.3 XRD分析 |
3.4.4 水接触角测试分析 |
3.4.5 断面微观形貌分析 |
3.4.6 EIS分析 |
3.4.7 Tafel分析 |
3.4.8 耐蚀机理分析 |
3.5 小结 |
第四章 不同比表面积石墨烯改性环氧树脂涂层对耐蚀性能的影响及机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验过程 |
4.2.1 材料和预处理 |
4.2.2 石墨烯/环氧树脂复合涂层的制备 |
4.2.3 附着力性能测试 |
4.2.4 石墨烯单体表征 |
4.2.5 EIS测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 石墨烯的表征 |
4.3.2 涂层附着力分析 |
4.3.3 断面微观形貌分析 |
4.3.4 电化学行为分析 |
4.3.5 耐蚀机理分析 |
4.4 小结 |
第五章 温度对石墨烯改性环氧树脂涂层的性能影响研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验原料及仪器 |
5.3 实验内容 |
5.3.1 高温高压釜测试 |
5.3.2 水蒸气透过率测试 |
5.3.3 电化学测试 |
5.4 实验结果与分析 |
5.4.1 高温高压釜测试分析 |
5.4.2 水蒸气透过率测试分析 |
5.4.3 EIS分析 |
5.5 小结 |
第六章 石墨烯的还原程度对环氧涂层力学性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 实验原料及仪器 |
6.3 实验内容 |
6.3.1 落球冲击试验 |
6.3.2 落砂试验 |
6.3.3 拉伸试验 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 落球冲击试验分析 |
6.4.2 落砂试验分析 |
6.4.3 拉伸试验分析 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
学术成果 |
参与项目 |
(4)氧化石墨烯/聚醚砜复合涂层的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 氧化石墨烯的制备 |
1.2 氧化石墨烯的结构模型 |
1.3 氧化石墨烯的物理学性质 |
1.4 氧化石墨烯的改性及其高分子复合材料的制备 |
1.4.1 氧化石墨烯的功能化改性 |
1.4.2 氧化石墨烯/高分子复合材料的的制备 |
1.5 石墨烯及氧化石墨烯在防腐涂层领域的应用 |
1.5.1 纯石墨烯薄膜防腐涂层 |
1.5.2 石墨烯基复合防腐涂层 |
1.5.3 石墨烯涂层的防腐机理 |
1.6 聚醚砜简介 |
1.7 本论文设计思想 |
第二章 实验原料、制备工艺与测试表征方法 |
2.1 实验原料与试剂 |
2.2 实验设备与仪器 |
2.3 涂料与涂层的制备工艺 |
2.3.1 涂料的制备工艺 |
2.3.2 涂层的制备工艺 |
2.4 材料和涂层的测试表征 |
2.4.1 材料的表征 |
2.4.2 涂层的性能测试 |
第三章 氧化石墨烯/聚醚砜复合涂层 |
3.1 引言 |
3.2 GO的表征 |
3.2.1 GO的红外表征(FTIR) |
3.2.2 GO的 X射线衍射表征(XRD) |
3.2.3 GO的形貌表征(FE-SEM) |
3.3 GO/PES复合涂层的制备 |
3.4 GO/PES复合涂层的性能测试及结果分析 |
3.4.1 GO在聚醚砜树脂中的分散稳定性测试 |
3.4.2 GO/PES复合涂层的机械性能测试 |
3.4.3 GO/PES复合涂层的热性能分析 |
3.4.4 GO/PES复合涂层的疏水性分析 |
3.4.5 GO/PES复合涂层的电化学阻抗分析 |
3.4.6 GO/PES复合涂层的耐盐雾性能测试 |
3.4.7 GO/PES复合涂层的微观形貌及防腐机理分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 双酚S改性氧化石墨烯/聚醚砜复合涂层 |
4.1 引言 |
4.2 SGO的制备与表征 |
4.2.1 SGO的制备 |
4.2.2 SGO的表征 |
4.3 SGO/PES复合涂层的制备 |
4.4 SGO/PES复合涂层的性能测试及结果分析 |
4.4.1 SGO在聚醚砜树脂中的分散稳定性测试 |
4.4.2 SGO/PES复合涂层的机械性能测试 |
4.4.3 SGO/PES复合涂层的热性能分析 |
4.4.4 SGO/PES复合涂层的疏水性分析 |
4.4.5 SGO/PES复合涂层的电化学阻抗分析 |
4.4.6 SGO/PES复合涂层的耐盐雾性能测试 |
4.4.7 SGO/PES复合涂层的微观形貌及防腐机理分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 原位聚合改性氧化石墨烯/聚醚砜复合涂层 |
5.1 引言 |
5.2 FGO的制备与表征 |
5.2.1 FGO的制备 |
5.2.2 FGO的表征 |
5.3 FGO/PES复合涂层的制备 |
5.4 FGO/PES复合涂层的性能测试及结果分析 |
5.4.1 FGO在聚醚砜树脂中的分散稳定性测试 |
5.4.2 FGO/PES复合涂层的机械性能测试 |
5.4.3 FGO/PES复合涂层的热性能分析 |
5.4.4 FGO/PES复合涂层的疏水性分析 |
5.4.5 FGO/PES复合涂层的电化学阻抗分析 |
5.4.6 FGO/PES复合涂层的耐盐雾性能测试 |
5.4.7 FGO/PES复合涂层的微观形貌及防腐机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士期间取得的科研成果 |
致谢 |
(5)聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 聚四氟乙烯研究进展 |
1.2.1 聚四氟乙烯的简介 |
1.2.2 聚四氟乙烯的改性研究 |
1.2.3 聚四氟乙烯的磨损机理研究 |
1.3 耐高温粘结剂研究进展 |
1.3.1 耐高温粘结剂的种类 |
1.3.2 磷酸二氢铝的简介 |
1.4 碳纤维研究进展 |
1.4.1 碳纤维的简介 |
1.4.2 碳纤维的改性研究 |
1.5 研究内容及意义 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究意义 |
第二章 试验材料、制备及性能研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料及制备 |
2.2.1 基体表面处理 |
2.2.2 碳纤维表面改性处理 |
2.2.3 涂料配制 |
2.3 试验仪器 |
2.4 涂覆方法 |
2.5 涂层制备 |
2.5.1 涂层的固化工艺 |
2.5.2 涂层的制备工艺 |
2.5.3 涂层-基体的界面分析 |
2.6 涂层综合性能表征 |
2.6.1 附着力测试 |
2.6.2 接触角测试 |
2.6.3 热性能测试 |
2.6.4 微观结构表征 |
2.6.5 表面质量表征 |
2.6.6 摩擦学性能分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 磷酸二氢铝对涂层固化机理和摩擦学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 不同含量AP涂料参数设计 |
3.3 磷酸二氢铝的固化机理分析 |
3.3.1 磷酸二氢铝在底漆的固化机理分析 |
3.3.2 磷酸二氢铝在面漆的固化机理分析 |
3.4 涂层的表面性能表征 |
3.4.1 涂层底漆附着力表征 |
3.4.2 涂层粗糙度表征 |
3.4.3 涂层疏水性能表征 |
3.4.4 涂层硬度表征 |
3.4.5 涂层表面元素表征 |
3.5 涂层摩擦学行为研究 |
3.5.1 涂层摩擦系数分析 |
3.5.2 涂层磨损率分析 |
3.5.3 涂层磨损表面微观形貌分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 改性碳纤维对涂层摩擦学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 碳纤维改性分析 |
4.2.1 碳纤维改性前后微观形貌分析 |
4.2.2 碳纤维改性前后分子结构分析 |
4.2.3 碳纤维改性前后元素分析 |
4.3 涂层制备 |
4.3.1 不同含量MCF涂料参数设计 |
4.3.2 涂层热失重分析 |
4.3.3 涂层固化行为分析 |
4.4 涂层表面性能表征 |
4.4.1 涂层粗糙度表征 |
4.4.2 涂层疏水性能表征 |
4.4.3 涂层硬度表征 |
4.5 涂层摩擦学行为研究 |
4.5.1 涂层摩擦系数分析 |
4.5.2 涂层磨损率分析 |
4.5.3 涂层磨损机理分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 不同服役温度下改性碳纤维对涂层摩擦学性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 最佳底、面漆涂料参数设计 |
5.3 涂层在不同服役温度下性能表征 |
5.3.1 涂层在不同服役温度下疏水性能表征 |
5.3.2 不同服役温度下涂层的硬度表征 |
5.4 涂层在不同服役温度下摩擦学行为研究 |
5.4.1 不同服役温度下涂层摩擦系数分析 |
5.4.2 不同服役温度下涂层磨损率分析 |
5.4.3 不同服役温度下涂层磨损机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间的学术成果 |
(6)水性丙烯酸酯乳液的合成及其涂料的制备与阻尼性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 阻尼技术 |
1.1.1 阻尼机理及概述 |
1.1.2 阻尼材料 |
1.1.3 聚合物阻尼材料 |
1.1.4 影响聚合物阻尼材料性能的因素 |
1.1.5 聚合物阻尼材料的改性方法 |
1.2 核壳结构丙烯酸酯乳胶粒子概述 |
1.2.1 核壳乳胶粒子的设计 |
1.2.2 核壳结构乳液聚合工艺 |
1.2.3 核壳乳胶互穿网络 |
1.2.4 核壳乳胶粒子应用现状 |
1.3 阻尼涂料 |
1.3.1 水性丙烯酸酯阻尼涂料 |
1.3.2 水性阻尼涂料的基本组成 |
1.3.3 水性阻尼涂料配方设计基本原则 |
1.3.4 水性阻尼涂料填料的选择 |
1.3.5 水性阻尼涂料助剂的选择 |
1.4 本论文研究背景及研究工作 |
1.4.1 研究目的和意义 |
1.4.2 论文的主要内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验主要仪器及设备 |
2.3 阻尼涂料用丙烯酸酯乳液的制备 |
2.3.1 无规共聚丙烯酸酯乳液的制备 |
2.3.2 核壳结构丙烯酸酯乳液的制备 |
2.3.3 水性丙烯酸酯阻尼涂料的制备 |
2.4 阻尼涂料用丙烯酸酯乳液胶膜的制备 |
2.5 阻尼涂料用丙烯酸酯乳液的测试与表征 |
2.5.1 乳液固含量测试 |
2.5.2 乳液粒径测试 |
2.6 阻尼涂料用丙烯酸酯乳液胶膜的测试与表征 |
2.6.1 胶膜的红外光谱测试 |
2.6.2 胶膜的接触角测试和表面能 |
2.6.3 胶膜的吸水率测试 |
2.6.4 胶膜的力学测试 |
2.6.5 胶膜的动态力学性能测试 |
2.7 水性阻尼涂料的测试与表征 |
2.7.1 阻尼涂料的附着力测试 |
2.7.2 阻尼涂料的涂层SEM测试 |
第3章 无规共聚丙烯酸酯乳液的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 无规共聚丙烯酸酯乳液的制备配方 |
3.3 无规共聚丙烯酸酯乳液的基础性能 |
3.4 软硬段单体种类以及用量对乳液粒径的影响 |
3.5 丙烯酸酯胶膜的红外光谱 |
3.6 软硬段单体种类以及用量对接触角与表面能影响 |
3.7 软硬段单体种类以及用量对胶膜吸水率的影响 |
3.8 软硬段单体种类以及用量对胶膜力学性能的影响 |
3.9 软硬段单体种类以及用量对阻尼性能的影响 |
3.10 本章小结 |
第4章 核壳结构丙烯酸酯乳液的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 核壳型丙烯酸酯乳液的制备与性能研究 |
4.2.1 核壳型丙烯酸酯乳液的基础性能 |
4.2.2 交联剂用量对乳液粒径的影响 |
4.2.3 交联剂用量对胶膜接触角与表面能的影响 |
4.2.4 交联剂用量对胶膜吸水率的影响 |
4.2.5 交联剂用量对力学性能的影响 |
4.2.6 交联剂用量对阻尼性能影响 |
4.3 多层核壳型丙烯酸酯乳液的制备与性能研究 |
4.3.1 多层核壳型丙烯酸酯乳液的基础性能 |
4.3.2 多层核壳型丙烯酸酯乳液粒径的研究 |
4.3.3 多层核壳型丙烯酸酯胶膜接触角与表面能的研究 |
4.3.4 多层核壳型丙烯酸酯胶膜吸水率的研究 |
4.3.5 多层核壳型丙烯酸酯力学性能的研究 |
4.3.6 多层核壳型丙烯酸酯阻尼性能的研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 水性丙烯酸酯阻尼涂料的制备与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 水性丙烯酸酯阻尼涂料的制备配方 |
5.3 水性丙烯酸酯阻尼涂料的基础性能 |
5.4 水性丙烯酸酯阻尼涂料的附着力性能研究 |
5.5 水性丙烯酸酯阻尼涂料的涂层SEM形貌的研究 |
5.5.1 不同云母粉目数对涂层表面形貌的影响 |
5.5.2 不同云母粉用量对涂层表面形貌的影响 |
5.6 水性丙烯酸酯阻尼涂料阻尼性能的研究 |
5.6.1 不同云母粉目数对阻尼性能的影响 |
5.6.2 不同云母粉用量对阻尼性能的影响 |
5.7 本章小结 |
第6章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间研究成果 |
(7)功能化短切碳纤维增强碳纤维/环氧复合材料的制备及其力学性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 碳纤维/环氧复合材料的应用领域分析 |
1.2 碳纤维/环氧复合材料的层间剪切特性 |
1.3 碳纤维织物增强环氧复合材料的层间特性研究进展 |
1.3.1 碳纤维织物增强环氧复合材料层间特性的改性方法 |
1.3.2 碳纤维织物增强环氧复合材料层间特性的测试方法 |
1.4 本课题的研究目的及内容 |
1.4.1 本课题的研究目的 |
1.4.2 本课题的研究内容 |
2 氧化SCF增强碳纤维/环氧复合材料 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验的主要原料 |
2.2.2 实验的主要仪器设备 |
2.2.3 氧化短切碳纤维的制备 |
2.2.4 氧化 SCF/EP 复合材料和氧化 SCF/CF/EP 复合材料的制备 |
2.2.5 氧化SCF/CF/EP复合材料的测试及表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 SCF对 CF/EP复合材料层间剪切性能的影响 |
2.3.2 氧化短切碳纤维的表征 |
2.3.3 氧化短切碳纤维对环氧树脂的影响 |
2.3.4 氧化短切碳纤维对碳纤维/环氧复合材料力学性能的影响 |
2.4 本章小结 |
3 GO@SCF增强CF/EP复合材料的制备及其力学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验的主要原料 |
3.2.2 实验所需的主要仪器设备 |
3.2.3 GO@SCF的制备 |
3.2.4 GO@SCF/CF/EP复合材料的制备 |
3.2.5 GO@SCF/CF/EP复合材料的测试及表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 GO@SCF的结构分析 |
3.3.2 GO@SCF的表征 |
3.3.3 GO@SCF/CF/EP复合材料的力学性能分析 |
3.4 本章小结 |
4 MDI@氧化SCF增强CF/EP复合材料的制备及其力学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验的主要原料 |
4.2.2 实验所需的主要仪器设备 |
4.2.3 氧化 SCF和 MDI@氧化 SCF的制备 |
4.2.4 MDI@氧化SCF/CF/EP复合材料的制备 |
4.2.5 MDI@氧化SCF/CF/EP复合材料的测试及表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 MDI@氧化SCF的表征 |
4.3.2 MDI@氧化SCF的微观形貌分析 |
4.3.3 MDI@氧化SCF/CF/EP复合材料的层间剪切性能分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
致谢 |
(8)2020年国内有机硅进展(论文提纲范文)
1 行业发展概况 |
2 产品研发进展 |
2.1 硅橡胶 |
2.1.1 室温硫化硅橡胶 |
2.1.2 热硫化硅橡胶 |
2.1.3 加成型硅橡胶 |
2.2 硅油 |
2.3 硅树脂 |
2.4 硅烷 |
2.5 其它有机硅材料 |
2.6 有机硅改性有机材料 |
2.6.1 有机硅改性丙烯酸酯 |
2.6.2 有机硅改性环氧树脂 |
2.6.3 有机硅改性聚氨酯 |
2.6.4 有机硅改性其它材料 |
(9)纳米氮化硼/氮化硅/聚四氟乙烯复合涂层的制备及其摩擦学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题的研究背景及意义 |
1.3 聚四氟乙烯 |
1.3.1 聚四氟乙烯简介 |
1.3.2 聚四氟乙烯特点 |
1.3.3 聚四氟乙烯的应用 |
1.3.4 聚四氟乙烯的改性 |
1.4 六方氮化硼(h-BN) |
1.4.1 六方氮化硼的特点 |
1.4.2 六方氮化硼的应用 |
1.4.3 六方氮化硼的研究进展 |
1.5 氮化硅(Si_3N_4) |
1.5.1 氮化硅的特点 |
1.5.2 氮化硅的应用 |
1.5.3 氮化硅的研究进展 |
1.6 研究内容与意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究目的及意义 |
第二章 试验材料、设备及性能研究方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 使用设备 |
2.3 PTFE涂层的研究方法 |
2.3.1 PTFE涂层的预处理 |
2.3.2 PTFE涂层的涂覆方式 |
2.3.3 PTFE涂层的固化方式 |
2.4 涂层性能测试方法 |
2.5 本章小结 |
第三章 PTFE复合涂层配方设计及工艺优化 |
3.1 引言 |
3.2 PTFE复合涂层配方设计 |
3.3 试验过程 |
3.3.1 工艺流程 |
3.3.2 涂层制备工艺 |
3.4 性能测试结果与分析 |
3.4.1 性能测试结果 |
3.4.2 极差分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 h-BN单独填充PTFE涂层的摩擦学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 h-BN/PTFE/PAI复合涂层力学性能研究 |
4.2.1 h-BN/PTFE/PAI复合涂层XRD分析 |
4.2.2 h-BN/PTFE/PAI复合涂层维氏硬度分析 |
4.2.3 h-BN/PTFE/PAI复合涂层结合强度分析 |
4.3 h-BN/PTFE/PAI复合涂层摩擦学研究 |
4.3.1 h-BN/PTFE/PAI复合涂层摩擦系数分析 |
4.3.2 h-BN/PTFE/PAI复合涂层磨损率分析 |
4.3.3 h-BN/PTFE/PAI复合涂层磨损机理分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 Si_3N_4单独填充PTFE涂层的摩擦学性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 纳米Si_3N_4表面改性及其表征 |
5.2.1 Si3N4 改性过程 |
5.2.2 扫描电镜分析(SEM) |
5.2.3 红外光谱分析(FT-IR) |
5.2.4 热失重分析(TGA) |
5.3 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层力学性能分析 |
5.3.1 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层维氏硬度分析 |
5.3.2 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层结合强度分析 |
5.4 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层摩擦学研究 |
5.4.1 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层摩擦系数分析 |
5.4.2 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层磨损率分析 |
5.4.3 Si_3N_4/PTFE/PAI复合涂层磨损机理分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 h-BN/Si_3N_4复合填充PTFE涂层的摩擦学性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 h-BN/Si_3N_4复合填充PTFE涂层的力学性能研究 |
6.2.1 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层维氏硬度分析 |
6.2.2 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层结合强度分析 |
6.3 h-BN/Si_3N_4复合填充PTFE涂层的摩擦学性能研究 |
6.3.1 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层摩擦系数分析 |
6.3.2 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层磨损率分析 |
6.3.3 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层磨损机理分析 |
6.4 h-BN/Si_3N_4/PTFE复合涂层高温环境下的摩擦学性能 |
6.4.1 复合涂层高温摩擦系数分析 |
6.4.2 复合涂层高温磨损率分析 |
6.4.3 复合涂层高温磨损机理分析 |
6.5 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间的学术成果 |
(10)多巴胺改性硅炭黑和玄武岩纤维作为橡胶绿色填料研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 天然橡胶(NR) |
1.3 顺丁橡胶(BR) |
1.4 橡胶补强填料 |
1.4.1 炭黑(CB) |
1.4.2 白炭黑 |
1.5 可再生填料 |
1.5.1 稻壳灰(RHA) |
1.5.2 硅炭黑(SiCB) |
1.6 玄武岩纤维(BF) |
1.7 本文研究的意义和主要内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验药品及仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验测试与表征方法 |
2.2.1 力学性能测试 |
2.2.2 动态热机械分析(DMA) |
2.2.3 交联密度 |
2.2.4 傅里叶红外光谱分析(FTIR) |
2.2.5 差示量热扫描分析(DSC) |
2.2.6 热重量分析(TG) |
2.2.7 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.8 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.9 X射线衍射仪(XRD) |
第3章 多巴胺改性SiCB填充NR/BR性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 SiCB填充NR/BR性能研究 |
3.2.1 实验部分 |
3.2.1.1 SiCB填充橡胶复合材料的制备 |
3.2.2 NR/BR/SiCB力学性能研究 |
3.2.3 NR/BR/SiCB裂纹扩展分析 |
3.3 PDA改性SiCB填充NR/BR性能研究 |
3.3.1 实验部分 |
3.3.1.1 PDA接枝改性SiCB |
3.3.1.2 PDA-SiCB填充橡胶复合材料的制备 |
3.3.1.3 PDA-SiCB制备工艺优化 |
3.3.2 PDA改性SiCB表征 |
3.3.2.1 PDA改性SiCB红外图谱分析 |
3.3.2.2 PDA改性SiCB的热稳定性分析 |
3.3.2.3 PDA改性SiCB的 SEM分析 |
3.3.2.4 PDA改性SiCB沉降分析 |
3.3.3 PDA改性SiCB复合材料的表征 |
3.3.3.1 力学性能 |
3.3.3.2 交联密度 |
3.3.3.3 热稳定性分析 |
3.3.3.4 应力松弛分析 |
3.3.3.5 Mullins效应分析 |
3.3.3.6 DMA分析 |
3.3.3.7 SEM分析 |
3.3.4 裂纹扩展分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 改性BF增强NR/BR性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 H_2SO_4刻蚀BF增强NR/BR性能研究 |
4.2.1 实验部分 |
4.2.1.1 H_2SO_4刻蚀BF |
4.2.1.2 H_2SO_4刻蚀BF橡胶复合材料的制备 |
4.2.2 H_2SO_4刻蚀的BF的表面形貌 |
4.2.3 H_2SO_4刻蚀BF复合材料的力学性能 |
4.2.4 裂纹扩展分析 |
4.3 PDA、SiCB改性BF增强NR/BR性能研究 |
4.3.1 实验部分 |
4.3.1.1 PDA接枝改性BF |
4.3.1.2 PDA接枝改性BF~H |
4.3.1.3 SiCB+PDA协同改性BF |
4.3.1.4 SiCB+PDA协同改性BFH |
4.3.1.5 不同改性BF橡胶复合材料的制备 |
4.3.2 改性BF表征 |
4.3.2.1 改性BF的SEM |
4.3.2.2 改性BF的红外光谱图 |
4.3.3 不同改性BF制备的橡胶复合材料表征 |
4.3.3.1 复合材料DSC分析 |
4.3.3.2 复合材料N_2气氛下TG分析 |
4.3.3.3 复合材料空气气氛下TG分析 |
4.3.3.4 复合材料XRD分析 |
4.3.3.5 复合材料力学性能 |
4.3.3.6 复合材料微观形貌分析 |
4.3.4 裂纹扩展分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及硕士期间取得的科研成果 |
致谢 |
四、填料的表面改性及其对涂层力学性能的影响(论文参考文献)
- [1]聚酰胺酰亚胺/二硫化钼基复合涂层制备及其摩擦学性能研究[D]. 刘高尚. 江南大学, 2021(01)
- [2]聚乙烯吡咯烷酮对碳晶和碳晶环氧树脂电热膜的性能影响[D]. 谢天齐. 沈阳化工大学, 2021(02)
- [3]不同类型石墨烯改性环氧树脂涂层的组织性能研究[D]. 宋雅聪. 西安石油大学, 2021(09)
- [4]氧化石墨烯/聚醚砜复合涂层的制备及性能研究[D]. 狄宜增. 吉林大学, 2021(01)
- [5]聚四氟乙烯无机复合涂层的制备及其摩擦学性能研究[D]. 蒋国强. 江南大学, 2021(01)
- [6]水性丙烯酸酯乳液的合成及其涂料的制备与阻尼性能研究[D]. 王喆. 长春工业大学, 2021(08)
- [7]功能化短切碳纤维增强碳纤维/环氧复合材料的制备及其力学性能研究[D]. 聂会捷. 常州大学, 2021(01)
- [8]2020年国内有机硅进展[J]. 胡娟,李文强,张晓莲,张爱霞,陈莉,曾向宏. 有机硅材料, 2021(03)
- [9]纳米氮化硼/氮化硅/聚四氟乙烯复合涂层的制备及其摩擦学性能研究[D]. 周红成. 江南大学, 2021(01)
- [10]多巴胺改性硅炭黑和玄武岩纤维作为橡胶绿色填料研究[D]. 孙磊明. 吉林大学, 2021(01)