图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Oral Presentation活性纳米粒子改性高承载聚酰亚胺自润滑涂层设计与超耐磨性能研究

编号：92 访问权限：Participants Only 更新：2024-03-26 11:05:50 浏览：154次收藏取消收藏

2024-05-12 09:00

15min

[H2] 论坛7：摩擦、磨损与润滑技术C [H2-1] 论坛7C上午

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摘要

聚酰亚胺以其优异的机械强度、耐高低温以及自润滑性能，被广泛应用于固体自润滑涂层的设计与制备[1-3]。然而，苛刻工况下聚合物自润滑涂层的耐磨性能与承载能力一直难以突破，极大限制了此项技术的实际应用[4]。虽然传统以无机纳米微粒、短切纤维等增强改性聚合物的方法，为解决上述问题迈出了关键一步，但是新出现的界面结合问题、相分离难题仍然难以克服。由Ratner−Lancaster 关系可知，涂层的耐磨性能不仅与其硬度（H，承载能力）的倒数、摩擦系数（μ）呈负相关性，还取决于涂层的强韧性能（抗外力形变的能力）。基于上述，本论文从聚酰亚胺结涂层的粘结剂结构设计出发，通过调节主链含“刚性”芳香苯环与“柔性”含醚链段初步构建高强韧粘结基体，以不同表面修饰、小尺寸纳米微粒（d< 50 nm）提升两者之间的结合强度，降低区部相分离概率，以此同时满足聚酰亚胺自润滑的高承载与超耐磨性能需求。其中代表性成果，采用氨基表面修饰的nano-SiO₂形成单分散的纳米粒子与SCF、BN协同制备增强聚酰胺-酰亚胺（PAI）自润滑复合涂层，以含节能纳米修复添加剂（CeO₂）的成品柴机油润滑，两者复合体系表现出优异的承载能力和润滑性能（线面接触承载能力＞1000N，COF低至0.03，WR < 2.42×10^-7 mm³/N·m），主要与摩擦界面内嵌纳米微粒形成的的类“鹅卵石”形貌有关。以上研究结果，为高承载、抗疲劳的柴油发动机轴瓦涂层和与之匹配的成品润滑油设计方案提供相应的理论依据。