碳納米管-環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料摩擦磨損性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹(shù)脂作為高分子材料一個(gè)重要的分支，具有低的收縮率、優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能、熱穩(wěn)定性能和力學(xué)性能。它作為一種結(jié)構(gòu)材料在電氣、機(jī)械及汽車(chē)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。但是，環(huán)氧樹(shù)脂在固化的過(guò)程中三維交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使其質(zhì)脆、表現(xiàn)出較差的耐磨性，因而又限制了其廣泛應(yīng)用。碳納米管具有優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的自潤(rùn)滑性能。因此，通過(guò)碳納米管填充和表面化學(xué)復(fù)合鍍技術(shù)改善環(huán)氧樹(shù)脂的摩擦磨損性能的研究具有重要的意義。
　　 首先，本文采用混酸處理、酰氯化、

2、酰胺化等一系列反應(yīng)得到羧基化的碳納米管和胺基化的碳納米管。使用Raman、FT-IR、XPS對(duì)功能化前后的多壁碳納米管進(jìn)行表征，并對(duì)改性前后的碳納米管在水中的分散性及分散穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:成功地將含氧基團(tuán)和三乙烯四胺接枝到碳納米管表面，改性后的碳納米管在分散性明顯得到改善，并且其分散穩(wěn)定性很好。
　　 其次，采用熔融共混法制備了碳納米管/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，考察了不同類(lèi)型的碳納米管以及碳納米管的含量對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料力學(xué)

3、性能和摩擦磨損性能的影響。同時(shí)考察了滑動(dòng)速度和載荷對(duì)碳納米管/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響。并用掃描電子顯微鏡觀察了復(fù)合材料拉伸斷面的形貌及摩擦磨損面的形貌。結(jié)果表明:碳納米管的加入改善了環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的力學(xué)性能，提高了復(fù)合材料的耐磨性，并且胺基化碳納米管的增強(qiáng)效果最顯著。SEM結(jié)果顯示:功能化的碳納米管在環(huán)氧樹(shù)脂基體中的分散性得到明顯的改善，純的環(huán)氧樹(shù)脂的磨損機(jī)制為粘著磨損，而胺基化碳納米管/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的磨損機(jī)制為磨粒磨