高性能超高分子量聚乙烯復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展促使材料科學(xué)向著高性能化、功能化、復(fù)合化的方向發(fā)展,聚合物基復(fù)合材料以其綜合性能的優(yōu)異、應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛而備受人們青睞,得到了迅速發(fā)展。本論文選擇無機(jī)填料改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的材料設(shè)計和UHMWPE作為摩擦學(xué)材料時耐熱性能、抗承載性能的改進(jìn)研究作為主要研究方向。
　　本文首先對填料進(jìn)行了改性處理,研究了偶聯(lián)劑對碳化硅/UHMWPE復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐熱性能的影響。實(shí)驗(yàn)表明:添加偶聯(lián)劑后大大改善了碳

2、化硅/UHMWPE復(fù)合材料的性能;其中硅烷偶聯(lián)劑和大分子偶聯(lián)劑配制的復(fù)合偶聯(lián)劑更好的改善了填料與UHMWPE的界面粘接,經(jīng)過復(fù)合偶聯(lián)劑處理的復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐熱性能較單獨(dú)使用偶聯(lián)劑的復(fù)合材料高。
　　其次,采用納米包覆技術(shù)制備了SiO2包覆納米碳化硅復(fù)合粒子,利用透射電鏡和紅外光譜分析對包覆效果進(jìn)行表征。將此納米SiC包覆粒子填充到UHMWPE中,分析其在UHMWPE基體中的分散性,并考察其對復(fù)合材料耐熱性能、抗承載性能及摩擦

3、磨損性能的影響。結(jié)果表明:包覆改性方法對碳化硅在基體中的分散起到了良好的促進(jìn)作用,并使填料與基體的界面結(jié)合加強(qiáng),從而使碳化硅/UHMWPE復(fù)合材料在耐熱性能,抗承載性能和摩擦磨損性能上都有了極大的提高。
　　單一填料往往只提高了高分子復(fù)合材料某方面的性能,而其他性能有可能達(dá)不到要求,甚至有所下降?；诖嗽?本文在單獨(dú)使用碳化硅的基礎(chǔ)上,從復(fù)合填料填充改性UHMWPE入手,設(shè)計了正交實(shí)驗(yàn)方案,研究了包覆碳化硅/納米氮化硅/二硫化鉬