改性樹(shù)脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料制備及其性能研究.pdf

1、在各類(lèi)的材料磨損形式中，沖蝕磨損是較為常見(jiàn)的磨損形式之一，其廣泛存在于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中。隨著工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的大型化，沖蝕使材料的磨損增大，設(shè)各的維修費(fèi)用增加，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，開(kāi)發(fā)新材料的研制以及研究材料的沖蝕磨損過(guò)程和機(jī)理，對(duì)于材料的選用，提高沖蝕磨損工況下工件的使用壽命具有重要的意義。
　　 本文通過(guò)改性環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂和聚氨酯，制備了改性樹(shù)脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料?？疾炝巳N改性樹(shù)脂與Q235鋼以及與SiC顆粒間的

2、剪切強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，采用紅外光譜分析了其固化、增韌和偶聯(lián)機(jī)理；測(cè)試了復(fù)合材料的粘結(jié)強(qiáng)度和沖蝕磨損性能。通過(guò)對(duì)復(fù)合材料沖蝕磨損形貌SEM的觀察，分析并討論了改性樹(shù)脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料的沖蝕磨損機(jī)理。研究結(jié)果表明：
　　 SiC/樹(shù)脂復(fù)合材料中SiC顆粒占復(fù)合材料總質(zhì)量的66.6wt％時(shí)，并且粒徑大小為600μm和120μm，配比為3∶1，沖蝕角為30°時(shí)，其彎曲強(qiáng)度和沖蝕磨損性能最好。改性環(huán)氧樹(shù)脂膠體組分的最佳配比是

3、E44占純膠體總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的28.8wt％，E51為28.8wt％，T31為22wt％，PU為20wt％，KH550為3.3wt％;改性酚醛樹(shù)脂膠體組分的最佳配比是PF占純膠體總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的74wt％，苯磺酰氯為11wt％，PU為10wt％，KH5505wt％;聚氨酯膠體最佳配方為聚氨酯甲乙組份配比為10∶5時(shí)，偶聯(lián)劑KH550加入量為改性聚氨酯膠體的1wt％。
　　 偶聯(lián)劑可以改進(jìn)改性樹(shù)脂與金屬以及改性樹(shù)脂與SiC顆粒之間的粘結(jié)性

4、能。在相同條件下改性樹(shù)脂膠體使用遷移法添加KH550的要比添加KH560的粘結(jié)性能好，且SiC/樹(shù)脂復(fù)合材料的沖蝕磨損性能最好。
　　 增韌劑聚氨酯預(yù)聚體的加入量對(duì)復(fù)合材料的沖蝕磨損性能影響顯著，加入量少時(shí)，其磨損機(jī)制主要體現(xiàn)出脆性材料的特點(diǎn)，以顯微切削為主；在一定范圍內(nèi)增大增韌劑的加入量，則制各的SiC/樹(shù)脂復(fù)合材料磨損機(jī)制主要顯示韌性材料的特點(diǎn)，以疲勞剝落為主。
　　 SiC顆粒對(duì)SiC/樹(shù)脂復(fù)合材料沖蝕磨損性有重大

5、影響，SiC顆粒尺寸越大，復(fù)合材料抗沖蝕磨損性能越好，并且顆粒級(jí)配的復(fù)合材料要比單一顆粒的磨損率低；SiC的加入量在66.66wt％左右時(shí)，“陰影效應(yīng)”、“嚙合效應(yīng)”和“粘結(jié)效應(yīng)”相互配合最好，復(fù)合材料的沖蝕磨損耐磨性最好。在不同沖蝕角度條件下SiC/樹(shù)脂復(fù)合材料的沖蝕磨損機(jī)理不同。低角度時(shí)，沖蝕磨損以顯微切削及碾壓造成樹(shù)脂膠體及SiC顆粒的脫落為主；高角度時(shí)，沖蝕磨損以沖擊造成樹(shù)脂膠體疲勞脫落和SiC顆粒破碎為主。
　　 研究