目的 提高海水轴向柱塞泵摩擦副的耐磨和耐蚀性能,以钛纳米颗粒(Ti)和碳纳米纤维(CNF)为原料,设计并制备Ti-CNF增强环氧树脂复合涂层.方法 借助红外光谱仪分析纯树脂和Ti-CNF增强环氧树脂复合材料中官能团的变化,通过硬度、附着力、断裂韧度、摩擦磨损和耐酸碱溶液浸渍测试,分别评价不同含量的Ti-CNF增强环氧树脂复合涂层的硬度、附着力、断裂韧度、摩擦学性能和耐腐蚀性能,并利用扫描电子显微镜揭示复合涂层的断裂、磨损和腐蚀机理.结果 Ti-CNF混合填料与树脂基体的结合方式为物理黏合;当添加填料的质量分数为6％时,复合材料的增强效果最佳,硬度、附着力、断裂韧度、摩擦因数和磨损率分别为668HL、5.8 MPa、0.937 MPa.m1/2、0.354、7.52×10-13 m3/(N,m),耐酸碱溶液浸渍测试后未观察到明显的锈点.当添加填料的质量分数增加到8％时,复合涂层的性能逐渐下降,耐酸碱溶液浸渍测试后观察到明显的锈点.结论 添加适量的Ti-CNF混合填料能够有效提高环氧树脂的硬度、断裂韧度、摩擦学性能和耐酸碱溶液腐蚀性能;Ti纳米颗粒与氧气产生化学反应,有效抑制了微裂纹的持续扩展;CNF填料由于尺寸上的差异,限制了周围树脂基体的运动,延长了酸碱溶液在树脂中的扩散路径,2种填料相互作用,在很大程度上提高了复合涂层的性能.

环氧树脂;复合涂层;硬度和附着力;断裂韧度;摩擦学性能;耐酸碱腐蚀

柴辉;王新华;孙涛;程一启;杨林;齐勇胜

北京工业大学材料与制造学部智能机械研究院,北京100124

表面技术

[1]柴辉;王新华;孙涛;程一启;杨林;齐勇胜-.Ti-CNF增强环氧树脂复合涂层的制备及性能研究)[J].表面技术,2022(05):166-176

668HL

Ti,CNF,增强环,复合涂层,制备及性能,轴向柱塞泵,摩擦副,耐磨,耐蚀性能,纳米颗粒,碳纳米纤维,红外光谱仪,环氧树脂复合材料,官能团,过硬,断裂韧度,摩擦磨损,碱溶液,溶液浸渍,摩擦学性能,耐腐蚀性能,腐蚀机理,填料,树脂基体,结合方式,黏合,加填,增强效果,摩擦因数,因数和,磨损率,m1,锈点,后观,生化学,化学反应,微裂纹,扩散路径,硬度和附着力,耐酸碱腐蚀

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