纳米杂化GF/EP复合材料摩擦磨损和导热性能的研究

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近年来,纤维增强树脂基复合材料由于重量轻、强度高、耐腐蚀等优良的特性正逐步替代一些金属材料被应用在航空航天、航海以及其他许多材料工程中。本文研究了玻璃纤维/环氧树脂复合材料以及纳米掺杂玻璃纤维/环氧树脂复合材料的摩擦磨损性能和导热性能。   纤维增强树脂基复合材料虽然已经广泛应用于许多领域,但是纤维增强树脂基复合材料仍然很难满足人们提出的较好的摩擦磨损的性能的要求。本文将纳米SiO2、Al2O3、TiO2颗粒以及碳纳米管(CNTs)四种纳米添加剂分别按0.5%和2%的比例掺杂到玻璃纤维/环氧树脂复合材料中,制备了纳米掺杂的复合材料。使用M-200摩擦磨损实验机对掺杂纳米颗粒的复合材料与未掺杂纳米颗粒的复合材料进行摩擦磨损的对比试验。结果表明:纳米Al2O3和CNTs能够有效的降低复合材料的摩擦系数和磨损率,纳米SiO2和TiO2粒子的加入则能够有效的降低复合材料的磨损率。通过对材料的磨损表面的观察与分析,总结出复合材料的磨损机理以磨粒磨损、粘着磨损和疲劳磨损为主。   本文还采用DRL-Ⅱ导热系数测试仪对掺杂纳米颗粒的复合材料与未掺杂纳米颗粒的复合材料进行了导热对比试验,实验结果表明纳米SiO2和纳米Al2O3能够有效的降低复合材料的导热率。   上述研究结果对于探索滑动磨损过程、磨损机理和如何减轻纤维增强树脂基复合材料的磨损、磨损预报以及降低复合材料的导热率等提供理论基础、实验依据。
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