多孔含油聚酰亚胺材料摩擦润滑行为研究

来源 :宁波大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:BecauseArc
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
采用聚酰亚胺(PI)制备得到的多孔材料可以存储润滑油,将含油的多孔聚酰亚胺(PPI)材料用作摩擦副时,其内部孔中的润滑油会在外力和摩擦热的作用下流出到接触表面,从而产生润滑效果。因此含油的PPI材料被认为是结合了固体和液体润滑剂的极佳润滑材料。目前PPI材料成型工艺的差异性较大,孔隙率大小对其性能的影响不明确,摩擦润滑行为尚未完全揭示,针对这些问题,本文的主要研究内容如下:成型工艺对PPI材料摩擦学及力学性能影响。为探索冷压定容烧结成型工艺对PPI材料摩擦性能和力学性能的影响,采用正交实验设计方法,研究了密度、烧结温度、保温时间对PPI材料含油性能、摩擦系数、拉伸强度和冲击强度的影响。通过综合考虑甩油后摩擦系数和冲击强度,优化了PPI材料的成型工艺。实验结果表明,随着密度的减小,含油率明显增大,但含油保持率较低,摩擦系数相对较高,拉伸强度和冲击强度显著下降;随着烧结温度的升高,PPI材料的冲击强度增大;保温60 min即可保证不同密度PPI材料的强度。不同密度的含油PPI材料的摩擦行为研究。采用优化后的烧结温度和保温时间制备了三种密度不同的PPI材料,测试了含油PPI试样在不同载荷下的Stribeck曲线和SRR曲线。结果表明,PPI材料和钢球的摩擦状态处于边界润滑,微孔中少量的油浸可以有效地润滑接触表面,过多的润滑油不利于降低摩擦系数。低密度PPI材料发生剪切稀化,摩擦系数随SRR降低,而高密度PPI材料表现出剪切增稠,摩擦系数随SRR线性增加。润滑油的剪切稀化使摩擦系数随SRR降低,随着密度的增加,PPI材料变得更硬,含油率减少,PPI材料的剪切增稠作用大于润滑油的剪切稀化作用,成为影响摩擦系数的主要部分。表面孔隙大小对PPI材料摩擦学性能的影响。在不改变内部孔隙大小的情况下,分别采用激光扫描增大PPI表面孔隙,和铺设细粉缩小表面孔隙,测试了PPI材料的吸油性能和摩擦学性能。结果表明,尽管较大的表面孔隙能够提高吸油速度,但摩擦系数却更高,通过缩小表面孔隙可以降低PPI材料摩擦系数。较大的表面孔隙使油容易挤出,但导致油膜容量降低,反之亦然。因此,通过制备合适的表面孔隙,可以在吸油挤出和油膜容量之间取得平衡。通过将400目过滤后的较细粉末铺设在PPI材料表面上,使含油摩擦系数降低了18.8%。
其他文献
利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作称为计算机辅助设计(Computer aided design,CAD)。在工程和产品设计中,计算机辅助设计可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作,提高设计效率。但传统CAD制图过程是在完全虚拟且脱离实物环境中进行,对于设计人员的空间逻辑思维和形象思维能力要求较高,制图难度较大。针对以上问题,本文将增强现实技术(Augmented Reali
学位
利用组织工程技术制备人工骨支架用于修复骨缺损在未来是一种潜在可行的方案。理想的骨组织工程支架应当具备互联的孔隙结构以满足营养物质的运输和交换,同时具备一定的力学性能和生物相容性以满足修复骨缺损部位。作为增材制造技术的一种,挤出式3D打印由于其简便的工艺和低廉的价格而被广泛应用于组织工程领域。通过挤出式3D打印制备的支架具备可控的互联孔隙结构,能够很好的满足骨缺损修复需求。在众多的骨组织工程支架材料
学位
平顶光束被发现以来,其独有的特性就引起众多研究者的兴趣,并将其应用到诸多领域。目前已应用于激光材料处理及相互作用研究、光纤注入系统、光学数据及图像处理、光刻、激光材料热加工、微操纵、光学生物医学和军事等领域都有广泛的应用。然而如何产生形状以及光斑尺寸可控的平顶光束成为了近年来的研究重点。在众多光束整形技术中,基于自适应光学的整形技术不仅能够实现不同形状、尺寸的平顶光束整形,还能够校正光束系统中由周
学位
金属粉末在压制时往往会由于工艺参数,温度等条件的影响,造成加工生产后的粉末冶金制件无法维持其最初粉末特有的小尺寸效应优势,造成产品性能降低。旨在通过控制压制工艺下的粉末微观组织晶粒尺寸以便获得更高产品性能的粉末冶金制品。通过MSC.Marc有限元软件进行粉末压制微观组织数值模拟,获得演变规律。基于添加石墨烯的金属粉末基体,研究了压制过程中的加载工艺与微观组织的变化关系,探究其含量对压制时微观组织晶
学位
近年来国家对海洋资源逐渐重视,建设海洋生态牧场,打造“蓝色粮仓”成为了国家海洋强国战略的重要一环。然而在海洋生态牧场建设中,过大的风浪很容易导致养殖鱼群碰到网衣而擦伤,并容易导致网箱、平台等海洋设施的损毁。如何提高和保障海上设施的安全是一个亟待解决的问题。本文针对Savonius叶轮结构相对简单、可靠性高、转速稳定的优点,构建以Savonius叶轮阵列为主体的浮式防浪堤系统,研究关键部件Savon
学位
近年来,航空、航天领域发展迅猛,对于宽温域范围内,对于高速重载载等苛刻环境下能有效作业的润滑材料愈发迫切,开发出一种从室温到高温持续有效润滑的材料将是机械部件润滑方面的突破。本论文基于氧化物基础相与多润滑相复配在涂层表面原位自生润滑相的协同作用,开发出在宽温域范围内同时具有低摩擦系数与低磨损率的PbO基温度自适应润滑涂层。详细介绍了PbO基涂层的制备、微观结构、机械力学及宽温域摩擦磨损性能的研究工
学位
机器视觉相关技术在工业金属零部件的表面缺陷检测中应用愈发广泛,由于检测对象为较为复杂的金属表面,机器视觉检测结果会受到较大的影响。本文针对一般金属零件表面存在的镜面反射特性,选取金属磁性材料,应用多角度照明的光度立体方法,通过不同角度光照的影响,有效提取出金属工件表面缺陷;对于粗糙度较大,且表面纹理不光滑的金属工件如车刀,提出了基于聚类分割的自适应阈值分割方法,有效避免了刀面正常区域对缺陷检出的影
学位
钣金机匣作为航空发动机的外部承载部件,目前主流的制造方式是热强旋成形。随着航空工业的发展对钣金机匣的可靠性、服役性能以及生产性能都有都有了很高的要求。不等壁厚的钣金机匣就是航空发动机众多钣金机匣零件中的一种,常采用钛镁合金或高温合金来制造。而高温合金具有难变形、回弹严重、成形质量差等特点。为实现不等壁厚钣金机匣精确成形,提高成形质量与服役性能,开展不等壁厚钣金机匣旋压成形机理与回弹规律研究是十分必
学位
随着高端装备及新能源车的飞速发展,磁瓦在相关产品中的应用越来越广泛。但磁瓦生产过程受制于当前工艺水平,不可避免会产生缺陷。目前磁瓦的缺陷检测大多仍采用人工目视的方法,严重影响了工业生产效率。因此,磁瓦表面缺陷的快速准确检测已成为磁瓦行业的一项紧迫任务。和传统缺陷检测方法相比,基于机器视觉与深度学习的缺陷检测方法具有效率高、可靠性好、准确性高、可实现缺陷可视化等优点。本文对磁瓦零件缺陷的视觉检测方法
学位
碳纤维热塑性复合材料(Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic,CFRTP),作为一种质量轻、强度高、耐疲劳、耐腐蚀的高性能新型材料,在汽车、航空、无人机等领域有着良好的应用前景。铝合金材料由于其低密度、高强度的特点,已经在新能源汽车、航空航天领域大量应用。因此,实现CFRTP和铝合金的高质量连接对先进飞行器、新能源汽车、轨道交通轻量化制造具有重要意义。为实现二者
学位