中文版 | English
题名

二维纳米材料在环氧树脂中的润滑性能研究

其他题名
RESEARCH ON LUBRICATING PERFORMANCE OF TWO-DIMENTIONAL NANOMATERIALS IN EPOXY RESIN
姓名
学号
11849085
学位类型
硕士
学位专业
材料学
导师
孙大陟
论文答辩日期
2020-05-30
论文提交日期
2020-07-01
学位授予单位
哈尔滨工业大学
学位授予地点
深圳
摘要
近年来,随着时代进步发展,具有优良性能的多功能材料越来越受到欢迎。其中环氧树脂材料由于具有高粘结性,高机械性能,稳定交联网络结构等优点,受到了广泛的关注,并且在多种领域里有日益增多的运用和研究。在新时代中,关于能源节约的需求越来越受到重视,因此提升环氧树脂材料的耐磨损的研究也显得越来越重要,并且具有非常高的实际应用价值。本论文主要的研究内容包括使用两种具有非常高潜力和功能性但是却在润滑方面研究尚不系统完善的二维纳米材料氟化石墨烯,阿尔法磷酸氢锆作为环氧树脂复合材料的增强材料,并探究它们对于复合材料润滑性能的影响以及在其中的润滑机理。在对于环氧树脂复合材料进行的动态力学测试和拉伸试验中,发现了二维纳米材料对复合材料具有增强基体材料机械性能的作用。另外在对于环氧树脂复合材料采用干摩擦,去离子水润滑,液体石蜡润滑三种环境下的往复摩擦测试表征中,发现了二维纳米材料在材料摩擦表面具有有效分散载荷力和剪切力的界面润滑作用。氟化石墨烯复合材料耐磨性能在三种测试环境下的最佳浓度分别为 0.25 wt%,0.5 wt%,0.1 wt%,磨损量分别减少了 57.7%,22.0%,17.2%。磷酸氢锆复合材料耐磨性能在三种测试环境下的最佳浓度均为 3 wt%。磨损量分别减少了 20.6%,19.8%,16.3%。在有润滑的测试条件下,二维纳米材料的界面润滑作用将受到抑制。除了二维纳米材料与环氧树脂结合方式之外,氟化石墨烯具有的低表面能的碳氟键和磷酸氢锆具有的高交换能力的亲水羟基基团也是导致复合材料在润滑性能表现上具有差异的原因。
其他摘要
In recent years, with the development of the modern technology, highperformance multifunctional materials attract more and more attentions. Due to the merits of epoxy resin such as high cohesion, high mechanical property, and stable crosslinked network structure, the applications of epoxy resin cover more and more fields. Meanwhile, the requirements of energy conservation impulses the research on the reduction of friction and wear in practical applications. The main research in this thesis is to study two types of novel two-dimensional nanomaterials-fluorographene and alpha-zirconium phosphate, and to systemically study their tribological properties as fillers on epoxy resin composites under various conditions for understanding their lubrication effects and mechanisms. With dynamic mechanical analysis and tensile test characterization, we found that two-dimensional nanomaterials can increase mechanical property of matrix. With reciprocating friction test under air, deionized water and liquid paraffin conditions on epoxy resin composites, we found that two-dimensional nanomaterials can disperse loading force and shear stress in surface through interfacial lubrication. The optimal concentrations of fluorographene composites under three conditions are 0.25 wt%, 0.5 wt%, 0.1 wt% with 57.7%, 22.0%, 17.2% decrease of wear volume, respectively. The optimal concentrations of zirconium phosphate composites under three conditions are all 3 wt% with 20.6%, 19.8%, 16.3% decrease of wear volume, respectively. Under lubricated condition, the interfacial lubrication effect from two-dimensional nanomaterials is restricted. Except for interfacial interactions between two - dimensional nanomaterials with epoxy network structure, C-F bonds with low surface energy in fluorographene and hydroxyl groups with highly ion-exchange capacity in zirconium phosphate are also the reasons causing different lubricative effect of the corresponding composites.
关键词
其他关键词
语种
中文
培养类别
联合培养
成果类型学位论文
条目标识符http://sustech.caswiz.com/handle/2SGJ60CL/142606
专题工学院_材料科学与工程系
作者单位
南方科技大学
推荐引用方式
GB/T 7714
方政钦. 二维纳米材料在环氧树脂中的润滑性能研究[D]. 深圳. 哈尔滨工业大学,2020.
条目包含的文件
文件名称/大小 文献类型 版本类型 开放类型 使用许可 操作
二维纳米材料在环氧树脂中的润滑性能研究.(3539KB)----限制开放--请求全文
个性服务
原文链接
推荐该条目
保存到收藏夹
查看访问统计
导出为Endnote文件
导出为Excel格式
导出为Csv格式
Altmetrics Score
谷歌学术
谷歌学术中相似的文章
[方政钦]的文章
百度学术
百度学术中相似的文章
[方政钦]的文章
必应学术
必应学术中相似的文章
[方政钦]的文章
相关权益政策
暂无数据
收藏/分享
所有评论 (0)
[发表评论/异议/意见]
暂无评论

除非特别说明,本系统中所有内容都受版权保护,并保留所有权利。