【摘 要】
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本文对无机纳米粒子SiC和CaCO3填充,无碱玻璃纤维布增强环氧树脂复合材料的制备及其摩擦磨损性能进行了研究。 利用差示扫描量热法（DSC）研究甲基四氢苯酐/环氧树脂的固化过程,确定最佳固化工艺条件;利用傅立叶/红外光谱仪分析纳米粒子偶联剂处理前后变化,以确定偶联处理情况;利用万能试验机测定GF/EP复合材料的弯曲强度和弯曲模量;利用摩擦磨损设备分别研究了GF/EP复合材料和G-10材料
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本文对无机纳米粒子SiC和CaCO3填充,无碱玻璃纤维布增强环氧树脂复合材料的制备及其摩擦磨损性能进行了研究。 利用差示扫描量热法（DSC）研究甲基四氢苯酐/环氧树脂的固化过程,确定最佳固化工艺条件;利用傅立叶/红外光谱仪分析纳米粒子偶联剂处理前后变化,以确定偶联处理情况;利用万能试验机测定GF/EP复合材料的弯曲强度和弯曲模量;利用摩擦磨损设备分别研究了GF/EP复合材料和G-10材料（环氧玻璃布层压板）的摩擦磨损特性;利用扫描电子显微镜和三维表面轮廓测定仪观察磨损面的微观形貌。 利用钛酸酯偶联剂NDZ-102对纳米粒子进行表面处理,改善了纳米粒子在环氧树脂中的分散性,提高了无机纳米颗粒与基体的界面相容性。红外分析表明,纳米粒子表面偶联处理成功;纳米SiC、纳米CaCO3在2-4%的含量范围时,GF/EP复合材料的力学性能最佳。 低速摩擦实验结果表明:纳米SiC对摩擦系数和磨损量的影响较大,纳米SiC、纳米CaCO3在2%左右时,GF/EP复合材料的摩擦磨损性能最好;高速摩擦实验结果表明:GF/EP复合材料与G-10材料表现出相似的摩擦磨损特性。载荷一定时,随着摩擦速度的增加,复合材料的摩擦系数呈现先升高后降低的趋势,在速度为30 m/s时出现最高点,磨损率呈上升趋势;速度一定时,随着载荷的增大,摩擦系数呈下降趋势,磨损率呈上升趋势。 低速摩擦条件下,GF/EP复合材料的磨损形式主要是疲劳磨损和磨粒磨损。高速摩擦条件下,未添加纳米粒子的GF/EP复合材料的摩损形式主要是粘着磨损、疲劳磨损和磨粒磨损;而添加了纳米SiC、纳米CaCO3的GF/EP复合材料的磨损形式主要是疲劳磨损、磨粒磨损和熔融磨损;G-10材料的磨损形式主要是粘着磨损和疲劳磨损。
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