2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、高聚物作為摩擦材料使用時(shí),具有很強(qiáng)的抗壓能力、易于包容異物,吸振和消聲等優(yōu)點(diǎn),但其缺點(diǎn)是耐熱性能差、導(dǎo)熱率低、熱膨脹系數(shù)大、蠕變大、易老化等。因此,高聚物需復(fù)合制成復(fù)合材料才能發(fā)揮其最大作用。 本工作以提高環(huán)氧樹脂的減摩耐磨性能為目的,對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行混雜填充復(fù)合改性。首先選用納米二氧化硅粒子、短碳纖維作為填料,研究其對(duì)環(huán)氧樹脂摩擦磨損性能的影響,并研究了納米二氧化硅粒子和短碳纖維混雜填充對(duì)提高環(huán)氧樹脂減摩耐磨性能的協(xié)同效應(yīng)。為改

2、善納米二氧化硅粒子在環(huán)氧樹脂中的分散穩(wěn)定性,提高粒子與基體間的界面作用力,選擇馬來(lái)酸酐和苯乙烯對(duì)納米粒子表面進(jìn)行共聚合改性。馬來(lái)酸酐所含的酸酐官能團(tuán)可以參與環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng),而適量的聚苯乙烯鏈可以調(diào)節(jié)接枝鏈的活性比例。此外,鑒于液體潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑性能比固體潤(rùn)滑劑更有效,我們進(jìn)一步制備了以三聚氰胺甲醛樹脂為殼、潤(rùn)滑油為芯的微膠囊用于填充環(huán)氧樹脂制備自潤(rùn)滑材料。研究了納米二氧化硅粒子和短碳纖維混雜填充對(duì)微膠囊/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料減摩耐磨性能的

3、協(xié)同作用;納米二氧化硅粒子接枝反應(yīng)和微膠囊制備的影響條件;納米二氧化硅粒子、短碳纖維、微膠囊單獨(dú)和混雜填充環(huán)氧樹脂對(duì)相應(yīng)復(fù)合材料的固化動(dòng)力學(xué)、力學(xué)性能的影響。 納米二氧化硅粒子、短碳纖維都能提高環(huán)氧樹脂的減摩耐磨性能,兩種填料混雜填充環(huán)氧樹脂對(duì)提高其復(fù)合材料的減摩耐磨性能具有正的協(xié)同效應(yīng),在總填料含量為10wt.%的情況下,4w.%的納米二氧化硅粒子和6wt.%短碳纖維混雜填充環(huán)氧樹脂所得的復(fù)合材料具有最低的摩擦系數(shù)和比磨損率。

4、納米二氧化硅粒子通過(guò)表面接枝處理后,表面的接枝鏈可以加強(qiáng)粒子和基體之間的界面作用力,因此更能提高所得復(fù)合材料的減摩耐磨性能。短碳纖維的加入不僅能提高環(huán)氧樹脂的承載能力,還可以提高環(huán)氧樹脂的熱導(dǎo)率,使磨損面熱分解的程度降低;納米二氧化硅粒子有助于加強(qiáng)轉(zhuǎn)移膜,同時(shí)增加基體的剛性,粒子和纖維混雜填充時(shí),粒子的存在還可以減小纖維的應(yīng)力集中,減少纖維的脫落,因此提高了復(fù)合材料的減摩耐磨性能。含潤(rùn)滑油的微膠囊填充環(huán)氧樹脂能顯著提高環(huán)氧樹脂的減摩耐磨

5、性能,當(dāng)微膠囊含量為10wt.%時(shí),所得的復(fù)合材料的摩擦系數(shù)比純環(huán)氧降低75.0%,比磨損率比純環(huán)氧樹脂降低98.3%。這主要是由于微膠囊中包裹的潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑作用,此外破裂的微膠囊對(duì)摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的磨屑的收集也有利于降低磨粒磨損,從而使復(fù)合材料的減摩耐磨性能提高。微膠囊、接枝納米二氧化硅粒子、短碳纖維混雜填充環(huán)氧樹脂可進(jìn)一步提高復(fù)合材料的摩擦性能,通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化微膠囊、接枝納米二氧化硅粒子、短碳纖維的含量后的復(fù)合材料,其摩擦系數(shù)降低到

6、0.12,比磨損率則降低到9.8×10-7 mm3/Nm,相對(duì)純環(huán)氧樹脂(摩擦系數(shù)為0.56,比磨損率為1.3×10-4mm3/Nm),其減摩耐磨性能有了很大的提高。同時(shí),耐承載力也提高了2倍以上。相比較而言,納米二氧化硅粒子更能降低復(fù)合材料的摩擦系數(shù),而短碳纖維更能降低復(fù)合材料的磨損率。 填料含量對(duì)環(huán)氧樹脂減摩耐磨性能影響的研究表明,微膠囊含量為8wt.%,纖維含量為1wt.%,粒子含量為5wt.%時(shí)納米二氧化硅粒子/短碳纖維

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