石墨/铝基自润滑复合材料的制备及摩擦性能研究

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:reemchan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
石墨/铝复合材料是一种优良的自润滑材料,与传统的铜基、铅基、锡基自润滑材料相比,具有轻质、耐磨性好、环保无污染等优点,具有广泛的应用前景。本文首先通过数值模拟的方法对石墨骨架结构进行了优化设计,然后再通过选择性激光烧结将细鳞片石墨制备成石墨骨架,进而再与铝合金基体复合,从而制备出石墨/铝基自润滑复合材料。本论文还研究了石墨骨架的浸渍强化工艺以提高石墨骨架的整体强度;研究了骨架表面电镀铜工艺,以改善石墨与铝的润湿性;并对材料的摩擦性能进行研究。  利用ANSYS对石墨骨架结构及石墨含量进行模拟优化。骨架结构优化:蜂窝结构在压力及拉力载荷下均表现出较小的应力及变形,表现出更好承载能力,力学性能最优。石墨含量优化:在X向拉力载荷作用下,最大变形量及最大等效应力均随石墨含量的增大呈线性增加。Z向压应力作用下表现出同样的规律,且在石墨含量为10%时出现突变,最大等效应力值增加明显。当石墨含量为10%时复合材料具有较小的最大变形量及最大等效应力值,能够保证较好的力学性能,承受更大的载荷作用。  研究了石墨骨架浸渍强化工艺,结果表明:浸渍树脂能明显提升石墨骨架强度,且随着浸渍次数的增加强度随之增加。当以环氧树脂/酚醛树脂作为浸渍剂时,最佳的浸渍工艺参数为:固化温度140℃、固化时间80min。且当酚醛树脂/环氧树脂(质量比)=60%:40%,骨架的浸渍强度最高。SEM结果显示:浸渍树脂可以有效填充石墨骨架的孔隙,且随着浸渍次数的增加孔隙率越低;2200倍扫描电镜结果显示,随着浸渍次数的增加,树脂的网状结构面积更大,对石墨骨架的强化效果越好,上述浸渍骨架网状孔洞最小,形成的组织更为密实,最大程度上增加了石墨骨架的强度。  通过正交试验研究了不同工艺参数对石墨骨架电镀镀铜效果的影响,各个参数主次顺序为电镀时间>电镀温度>硫酸铜浓度>电流大小,最佳工艺参数为电镀温度20℃、硫酸铜浓度100g/L、电镀时间30min、电流值0.7A。在该工艺参数下石墨骨架的镀铜含量(20.09%),镀铜层厚度(110.17px)均为最大值,得到的镀铜层均匀一致。  摩擦性能研究:复合材料的摩擦系数(0.32)明显低于铝合金基体的摩擦系数(0.66),表现出优异的自润滑性能;复合材料的摩擦系数随正向载荷的增加而增大,随石墨含量的增加呈减小后增大的趋势;当石墨含量为10%时,复合材料的自润滑性能最佳。
其他文献
该文第一部分主要研究了浆料配比对两性淀粉增强纸张撕裂度效果的影响,同时讨论了其对裂断长的影响.该文第二部分主要研究了改变工艺--打浆和压榨对撕裂度的影响.第三部分主
鸟苷是一种多用途的嘌呤核苷,属于典型的代谢调控型初级代谢产物.该课题主要着眼于提高鸟苷产率,在研究中贯彻了全新的以细胞代谢流分析与控制为核心的发酵工程学的观点,采用
该文利用啤酒废酵母酶法制取小肽合成矿物元素蛋白盐.
作为一种重要的工业应用,克雷伯氏肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)的代谢过程已经得到非常广泛的研究,其中包括对其副产物形成途径的研究。但是,在其副产物形成途径的诸多研究中,
鱼道作为水利水电工程建设中一项生物保护措施,开始得到社会各界越来越广泛的关注和重视。我国鱼道建设处于初级阶段,鱼道建设经验不足,为研究鱼道过鱼效果,给鱼道优化设计、鱼类
浆体管道输送是以液体为载体通过管道输送物料颗粒的输送方式,输送的为两相流。由于其与其他输送方式相比,具有能耗小、受地形限制少、可实现连续运输等优点,而受到世界各国的重视,有很好的应用前景。浆体管道输送系统一般有浆体制备系统、浆体输送系统、脱水系统三部分组成,其中浆体输送系统是整个管道输送系统的核心,而浆体输送泵又是浆体输送系统的“心脏”。目前,浆体管道输送技术向高扬程、高浓度、长距离的趋势发展,这
按照省粮食局《关于局直事业单位专业技术职务岗位结构比例和实行评聘分开的通知》的精神,我校于年初开展了专业技术职务评聘分开工作。学校党委在坚持思想发动在前,具体操
硬盘驱动器(Hard Disk Drive)是计算机系统最重要的程序和数据载体。然而,在计算机系统工作时,来自外部的振动和冲击却都有可能造成硬盘的失效或者损坏。随着磁记录密度的不断
随着科技进步和经济发展的步伐,中国铁路货运列车正逐步向重载化时代迈进。作为地广物博的铁路大国之一,我国铁矿、煤矿等大宗货物必须依靠铁路运输的方式进行流通。经济的迅
该论文以开发适于非水相酶催化用脂肪酶品种为基本目的和出发点,研究了产脂肪酶微生物菌种选育、脂肪酶发酵生产、脂肪酶基本酶学性质以及脂肪酶在有机相酶催化中的应用,对有