畢業論文-耐磨耐熱涂料的制備及性能研究-資料下載頁

　　

【正文】 摩擦磨損試驗機采用Φ10mm的Q235鋼珠作為摩擦副；將涂層基材加工成140mm*95mm*2mm板試樣。為了使制備涂層與Q235鋼珠能夠緊密接觸并達到受力均勻，在進行摩擦磨損實驗前需進行預磨。經過預磨后的涂層材料在設定的實驗條件下分別進行三次重復實驗，最終結果取其平均值；當每次試驗結束后，鋼珠表面會粘著一些殘留物，為了確保摩擦盤表面的平整度及實驗的準確性，需清理實驗后鋼珠表面，可在相對較低轉速下利用金相砂紙對摩擦盤表面進行清理，直至表面清潔光滑為止。四、聚酰胺酰亞胺（PAI）/聚四氟乙烯/SiC微粉耐熱耐磨復合涂層的制備及性能（一）涂料的配制及涂層制備工藝 首先將SiC微粉加入PTFE乳液中分散均勻，再將混合液和BD3033型流平劑加入PAI中；PTFE：PAI=（～）：1（質量比）；然后攪拌20分鐘，超聲波分散10min。噴涂壓力：；噴涂距離：150mm200mm；噴涂角度：90度；固化條件：120186。C*15min（烘干），380186。C*30min（固化）。 （二）涂層性能測試 涂層測試方法參照目錄上第三部分（六）的測試方法。（三）結果與討論涂層的基本性能測定 實驗對涂層的基本性能進行了測試，測試所得結果如下表名稱硬度附著力級別6HB表1 涂層硬度與附著力 從表3中可以看出，涂層的附著力都很好，均為B級。分析各涂層良好的附著力應歸因于底漆：一方面是底漆中PAI樹脂和聚四氟乙烯對金屬基材表面產生很大的作用力；另一方面是底漆中的偶聯劑在樹脂基體與金屬基材表面之間以強化學鍵形式連接起來，大大提供了底漆涂層的附著力。正是由于底漆的良好附著力，才使整個涂層表現出優異的附著力性能。另外還可以看出該涂層具有很好的硬度，硬度為6H。摩擦系數與轉速、加載力的關系 實驗對涂層的摩擦系數與轉速、加載力的關系進行了測試，測試結果如圖圖4 摩擦系數與轉速、加載力數據圖 從圖10中可以看出，以聚酰胺酰亞胺（PAI）/聚四氟乙烯/SiC微粉為配方所制的復合涂層在轉速為1m/s時，涂層所受100N加載力時，摩擦系數最大，60N、40N和80N的摩擦系數最??；，涂層所受40N加載力時，摩擦系數最大，80N次之，100N最??；在轉速為2m/s時，涂層所受60N加載力時，摩擦系數最大，40N次之，100N最小。加載力為100N在轉速逐漸增大的情況下，摩擦系數逐漸減小，在2m/s時的摩擦系數減小幅度較??；加載力為80N在轉速逐漸增大的情況下，摩擦系數先增大再減小，摩擦系數到達最大；加載力為60N在轉速逐漸增大的情況下，摩擦系數持續增大，并在2m/s時，摩擦系數到達最大；加載力為40N在轉速逐漸增大的情況下，摩擦系數先增大后減小，摩擦系數到達最大。摩損率與轉速、加載力的關系 實驗對涂層的摩擦損率與轉速、加載力的關系進行了測試，測試結果如圖圖5 摩擦損率與轉速、加載力數據圖 從圖11中可以看出，以聚酰胺酰亞胺（PAI）/聚四氟乙烯/SiC微粉為配方所制的復合涂層中，加載力為100N在轉速逐漸增大的情況下，磨損率持續減小，磨損率的減小幅度較大，在2m/s時，磨損率的減小幅度較?。患虞d力為80N在轉速逐漸增大的情況下，磨損率先增大后減小，磨損率到達最大，在2m/s時，磨損率到達最??；加載力為60N在轉速逐漸增大的情況下，磨損率先增大后趨于平緩，然后到2m/s時，磨損率趨于平緩；加載力為40N在轉速逐漸增大的情況下，磨損率持續增大，并在2m/s時，磨損率到達最大。在轉速為1m/s時，加載力為100N的磨損率最大，80N次之，40N最小；，加載力為80N的磨損率最大，60次之，100N和40N最??；在轉速為2m/s時，加載力為60N的磨損率最大，40N次之，80N最小。涂層電鏡分析 實驗中對聚酰胺酰亞胺（PAI）/聚四氟乙烯/SiC微粉復合涂層進行了電鏡分析，分析結果如圖所示圖6 聚酰胺酰亞胺（PAI）/聚四氟乙烯/SiC微粉復合涂層電鏡分析圖（A為磨損前，B為磨損后，C為磨損后放大圖） 從圖12（A圖）中可以看出，噴涂后的涂層表面比較平整，SiC顆粒分布比較均勻。從圖B可以看出磨損后的涂層表面比較平整、光滑，沒有劃痕。從圖C可以觀察到，涂層表面平整沒有劃痕和磨屑，只有很少部分出現撕裂現象。這說明PTFE的加入降低了了涂層的摩擦系數，提高了抗疲勞性能，有效提高材料的耐磨損性能。五、結論 通過對涂層基本性能（附著力、硬度等）以及摩擦學性能（摩擦系數、磨損率等）的研究，我們得出了一下幾點結論： 由于本實驗選用聚酰胺酰亞胺（PAI）和聚四氟乙烯（PTFE）為成膜基體，選用具有高硬度、高強度、耐磨損的SiC微粉作為增強填料而制成的耐熱耐磨損復合涂層，該涂層經過測試具有很強的附著力，具有很高的硬度，硬度為6H。 通過對涂層的摩擦學性能的研究及測試，我們得出了在不同加載力的情況下，在轉速為1m/s時，80N的摩擦系數最低，100N的摩擦系數最低，在轉速為2m/s時，100N的摩擦系數最低。對涂層的磨損來說，在不同加載力的情況下，轉速逐漸增大，100N加載力的磨損率是持續減小的，從這可以看出該涂層具有良好耐磨損性能。 通過對涂層電鏡分析可知由于該涂層中聚四氟乙烯（PTFE）的加入，使該涂層的摩擦系數降低了，同時又提高了該涂層的抗疲勞性能，最終使該涂層具備了優異的耐磨損性能。參考文獻[1] [J].潤滑與密封,2004[2] 鄧文娟，戴文利，[J].工程塑料應用,2010[3] 劉少瓊，賽錫高，[J].高分子材料科學與工程,2002[4] 蔡森，王貴森，[J].材料保護,2003[5] 張招柱，薛群基，[J].高分子材料科學與工程，2001[6] (高分子)涂層的制備和性能研究[D].天津:天津大學材料學院，2007.[7] [D].江蘇:.[8] [D].浙江:浙江大學材料與化工學院，2002.致 謝本論文是在導師親切關懷和悉心指導下完成的。導師精深淵博的學識、嚴謹求實的治學態度以及續密的科學思維，都給我留下了深刻的印象。正是在導師的悉心教導和影響之下，大學生活培養了我科研工作的思維方法、勤奮認真和實事求是的工作作風。同時導師也教給我做人的道理，在生活上給了我極大的關心、支持和幫助，在此謹向敬愛的周永恒導師和陳永導師表示最誠摯的謝意! 在我的論文工作期間，得到了特種功能材料中心各個老師給予的熱忱指導和大力支持，正是他們無私的幫助，使我的論文工作得以順利的完成，向他們表示衷心的感謝! 感謝化學工程學院的老師們為我們提供了實驗設備和場所，給予了我們大力的支持和無私幫助!本論文的完成過程中，得到了本組同學的大力支持，非常感謝他們。另外，非常感謝我的搭檔在實驗期間對我的幫助！ 最后，向我的家人表示深深的敬意，感謝他們給予我的關心、照顧、支持和鼓勵!在此謹向所有關心、支持和幫助過我的人們表示最衷心的感謝!致謝人： 日期：26