Ti-CNF增强环氧树脂复合涂层的制备及性能研究

作     者：柴辉 王新华 孙涛 程一启 杨林 齐勇胜 CHAI Hui;WANG Xin-hua;SUN Tao;CHENG Yi-qi;YANG Lin;QI Yong-sheng

作者机构：北京工业大学材料与制造学部智能机械研究院北京100124 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2022年第51卷第5期

页      码：166-176页

摘      要：目的提高海水轴向柱塞泵摩擦副的耐磨和耐蚀性能,以钛纳米颗粒(Ti)和碳纳米纤维(CNF)为原料,设计并制备Ti–CNF增强环氧树脂复合涂层。方法借助红外光谱仪分析纯树脂和Ti–CNF增强环氧树脂复合材料中官能团的变化,通过硬度、附着力、断裂韧度、摩擦磨损和耐酸碱溶液浸渍测试,分别评价不同含量的Ti–CNF增强环氧树脂复合涂层的硬度、附着力、断裂韧度、摩擦学性能和耐腐蚀性能,并利用扫描电子显微镜揭示复合涂层的断裂、磨损和腐蚀机理。结果Ti–CNF混合填料与树脂基体的结合方式为物理黏合;当添加填料的质量分数为6%时,复合材料的增强效果最佳,硬度、附着力、断裂韧度、摩擦因数和磨损率分别为668HL、5.8 MPa、0.937 MPa·m^(1/2)、0.354、7.52×10^(−13) m^(3)/(N·m),耐酸碱溶液浸渍测试后未观察到明显的锈点。当添加填料的质量分数增加到8%时,复合涂层的性能逐渐下降,耐酸碱溶液浸渍测试后观察到明显的锈点。结论添加适量的Ti–CNF混合填料能够有效提高环氧树脂的硬度、断裂韧度、摩擦学性能和耐酸碱溶液腐蚀性能;Ti纳米颗粒与氧气产生化学反应,有效抑制了微裂纹的持续扩展;CNF填料由于尺寸上的差异,限制了周围树脂基体的运动,延长了酸碱溶液在树脂中的扩散路径,2种填料相互作用,在很大程度上提高了复合涂层的性能。

主 题 词：环氧树脂 复合涂层 硬度和附着力 断裂韧度 摩擦学性能 耐酸碱腐蚀 

学科分类：080706[080706] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.05.018

馆 藏 号：203111751...