高性能聚酰亞胺基潤滑防護涂層的制備及研究.pdf

1、有機粘結固體潤滑涂層作為固體潤滑材料的主要種類之一，擁有非常優(yōu)異的潤滑、耐磨、耐腐蝕性能而被運用于軍工等高技術領域以及民用技術領域，而且由于有機粘結固體潤滑涂層可以應用到幾乎所有的工程中部件上，所以其適用范圍極其廣泛。本文選擇聚酰亞胺樹脂（PI）為高分子粘接劑，聚四氟乙烯（PTFE）為固體潤滑劑，納米硫化鎘（CdS）以及氧化石墨烯（GO）為功能性填料，設計并制備了納米硫化鎘填充PI/PTFE復合樹脂以及氧化石墨烯填充PI樹脂這兩種粘結固

2、體潤滑涂層，同時考察了這兩種固體潤滑涂層制備的工藝、涂層的成分、組分配比、各組分間的結構組成以及粘結固體潤滑涂層的摩擦學性能及耐腐蝕性能，并且系統(tǒng)的研究了粘接劑、固體潤滑劑以及功能性填料三者間的配比，表面修飾的納米 CdS粒子、改性 GO的含量以及實驗條件對粘結固體潤滑涂層性能的影響，并對納米硫化鎘填充的PI/PTFE復合涂層的摩擦磨損機理和氧化石墨烯填充的 PI涂層的摩擦和磨損的機理以及耐腐蝕的機理展開了更加深入地探討。
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3、研究主要內(nèi)容包括：⑴采用N,N-二辛基二硫代氨基甲酸鉀為表面修飾劑，利用液相沉淀法制備了表面改性的CdS納米粒子；結果發(fā)現(xiàn)：制備出的改性CdS納米粒子的尺寸較為均勻，并且擁有良好的分散性。⑵考察了改性CdS納米粒子作為PI/PTFE粘結固體潤滑涂層的功能性填料在摩擦和磨損性能上的作用以及其機理。結果表明：納米硫化鎘能夠增強PI/PTFE復合材料的強度，使得表面修飾的CdS納米粒子作為PI/PTFE粘結固體潤滑涂層的填料具有非常好的減摩以

4、及抗磨性能，潤滑涂層在干摩擦下，當表面修飾的CdS納米粒子添加量為5%時，涂層具有最好的減磨抗磨性能，而當涂層在油潤滑條件下時，潤滑油在涂層上形成了一種保護性的潤滑膜，使得涂層在油潤滑下的摩擦磨損性能均優(yōu)于相同條件干摩擦下的摩擦磨損性能。⑶采用硅氧烷KH570為改性劑，利用液相沉積法制備了表面改性的GO。結果表明：制備出的表面修飾的GO相比GO來說，其剝離出來的層數(shù)較少，使得修飾后的GO團聚現(xiàn)象得到了很好地改善，并且改性后的GO親油性得

5、到了很大地提高。⑷考察了氧化石墨烯以及用KH570改性的氧化石墨烯作為PI粘結固體潤滑涂層的功能性填料時，涂層的摩擦和磨損性能以及其耐腐蝕性能，并對其作用原理進行了深入的探索。結果表明：添加GO以及改性GO能夠提高涂層的機械性能，所以添加了GO以及改性GO的涂層的摩擦磨損性能均優(yōu)于純樹脂涂層；并且由于采用KH570對氧化石墨烯進行改性，這導致添加改性氧化石墨烯涂層的摩擦系數(shù)要大于添加氧化石墨烯涂層的摩擦系數(shù)，而添加了改性氧化石墨烯的涂層

6、的磨損的程度遠遠地低于添加了氧化石墨烯的涂層；氧化石墨烯以及改性后的氧化石墨烯由于自身具有導電的性質(zhì)，所以在鹽霧試驗中它們會抑制氯離子向涂層中滲入，從而提高涂層的耐腐蝕性能，因此涂層中添加了氧化石墨烯以及改性后的氧化石墨烯時，其耐鹽霧的時間有了一定的改善；而添加了改性后的GO涂層的耐腐蝕的時間優(yōu)于添加了GO的涂層，這是由于改性后的氧化石墨烯與 PI樹脂的結合更加緊密，這使得涂層更加致密均勻，使得添加了改性GO的涂層的耐鹽霧時間高出添加氧