2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、聚酰亞胺(Polyimide,PI)潤滑涂層已經(jīng)開始使用于活塞裙部,能夠起到潤滑、保護(hù)以及減少摩擦損失的作用。作為固體潤滑劑,二硫化鉬(MoS2)的減摩性能良好,可以減小零件的損耗;二氧化鈦(TiO2)納米顆粒的理化性質(zhì)優(yōu)異,熱穩(wěn)定性能良好,在腐蝕性環(huán)境中基本不受影響。本文將上述兩種固體潤滑劑作為添加物加入聚酰亞胺復(fù)合材料,研究其單獨(dú)和混合加入對于潤滑涂層的影響,以期得到優(yōu)于現(xiàn)有潤滑涂層的涂層材料。
  在高速球磨機(jī)中,將聚酰胺酸

2、液體和二硫化鉬/二氧化鈦等混合攪拌15 min,隨后加入0.4 wt%的消泡劑和0.4 wt%的流平劑等助劑,使用磁力攪拌器攪拌混合10 min。所得的液體涂料涂覆到鋁合金試樣表面,放入真空干燥箱中。在210℃、保溫30 min條件下,聚酰胺酸(PAA)發(fā)生固化,脫水成環(huán)生產(chǎn)聚酰亞胺,得到聚酰亞胺/二硫化鉬和聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層。
  為測試涂層性能,判斷復(fù)合材料性能的優(yōu)劣,使用多功能摩擦磨損試驗機(jī)(UMT-3),測試

3、涂層的摩擦行為。為了分析造成性能差異的原因,運(yùn)用多種測試手段,得到涂層的表面形貌、與金屬基體的結(jié)合力以及二硫化鉬的晶體結(jié)構(gòu),進(jìn)行綜合分析討論,得出性能優(yōu)劣原因,掌握摩擦方式和機(jī)理,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。
  不同MoS2含量(10 wt%、16.7 wt%、20 wt%、30 wt%)的4組聚酰亞胺/二硫化鉬涂層試樣中,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 wt%的試樣,涂層與金屬基體的結(jié)合力最好,表現(xiàn)為脫落區(qū)域的面積最小,隨著MoS2含量的增加,涂層脫

4、落區(qū)域的面積也隨之增加。X射線衍射儀(XRD)的分析結(jié)果表明,涂層中MoS2晶體(004)和(103)晶面的衍射峰發(fā)生偏移,晶面間距在C軸方向增大。
  室溫、定載荷1N、摩擦速度10 mm/s的摩擦條件下,隨著MoS2含量的增加,聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的摩擦系數(shù)表現(xiàn)出先降低后增大的趨勢;當(dāng)MoS2含量為16.7 wt%時,摩擦系數(shù)最小,為0.21(平均值)。
  涂層中加入TiO2可以提高其耐磨性。當(dāng)TiO2含量為1.5

5、wt%時,聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層摩擦45 min后發(fā)生磨損,耐磨性優(yōu)于其他TiO2含量的聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層。不同二硫化鉬含量的聚酰亞胺/二硫化鉬涂層的磨損開裂時間最長為20 min。當(dāng)TiO2含量為1.0 wt%時,聚酰亞胺/二硫化鉬/二氧化鈦涂層的摩擦系數(shù)最小,為0.22(平均值)。
  分析了MoS2和TiO2改善涂層摩擦磨損性能的機(jī)理。在聚酰亞胺基固體潤滑涂層的摩擦過程中,PI利用自身的低剪切強(qiáng)度和填

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