碳纖維酚醛樹脂基復(fù)合材料的制備及摩擦磨損性能的研究.pdf

1、碳纖維摩擦材料具有減磨自潤(rùn)滑，耐磨，耐化學(xué)腐蝕，減震吸振，降低噪聲，密度小，比強(qiáng)度高和加工簡(jiǎn)單等優(yōu)良特性，這不僅解決了金屬材料難以克服的技術(shù)問題，提高了機(jī)械設(shè)備的使用可靠性，而且還改善了機(jī)械結(jié)構(gòu)的技術(shù)參數(shù)，節(jié)約了大量的貴金屬材料，降低了機(jī)械設(shè)備的總體重量，總體的制造成本得到了降低，繼而碳纖維摩擦材料已經(jīng)成為21世紀(jì)的新型摩擦材料。
　　本文主要研究，用濃硝酸和硅烷偶聯(lián)劑(KH550)對(duì)PAN基碳纖維(3K)進(jìn)行表面改性，以酚醛樹脂

2、為基體，石墨和PEEK粉末作為摩擦性能調(diào)節(jié)劑，利用熱壓成型制備工藝，制備出碳纖維酚醛樹脂基復(fù)合材料。通過掃描電子顯微鏡(SEM)，傅里葉變換紅外光譜(FTIR)，和X射線光電子能譜(XPS)對(duì)碳纖維的結(jié)構(gòu)和表面特性進(jìn)行研究。通過拉伸試驗(yàn)機(jī)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行拉伸強(qiáng)度測(cè)試，通過MVF-1A型多功能立式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行摩擦磨損測(cè)試。
　　結(jié)果表明，通過濃硝酸和偶聯(lián)劑處理后，可以提高碳纖維表面的粗糙度和化學(xué)活性，改善碳纖維與酚醛樹

3、脂基體之間的界面結(jié)合，進(jìn)而提高了此復(fù)合材料的拉伸性能，降低了材料的磨損率。濃硝酸處理碳纖維時(shí)間3h，加入硅烷偶聯(lián)劑，所制備的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度為85.79MPa，摩擦系數(shù)為0.18，磨損率為3.056×106g(N·m)-1。
　　基體中加入石墨后，復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率都降低，當(dāng)基體中添加15wt％石墨時(shí)，材料的摩擦系數(shù)為0.1，磨損率為0.37×10-6g(N·m)-1，復(fù)合材料表現(xiàn)出摩擦學(xué)性能的速度穩(wěn)定性和接觸壓力穩(wěn)定性。