论文摘要
随着人们对生态环境的日益重视,材料和产品的可回收性、环境友好性等问题变得越来越重要。聚甲醛（POM）是一种综合性能优良的广泛使用的自润滑工程材料,然而,目前使用的POM自润滑材料多数含有聚四氟乙烯（PTFE）、MoS2等填充材料,在其废弃回收过程中将不可避免的造成环境污染（例如,它们中很大一部分通过焚烧处理,氟、硫将进入大气层,危害环境和人类健康）。因此,寻找这一类填充材料的替代品具有重要意义。本研究选用低密度聚乙烯（LDPE）和稻壳粉（RHF）作为填充材料,希望在保持POM优异性能的同时,降低成本,实现POM自润滑材料的绿色化。通过挤塑和模压的方法制备了一系列POM复合材料,对其进行力学性能和摩擦磨损性能测试,结果表明:复合材料POM+5wt.%LDPE表现出较好的综合机械性能和摩擦磨损性能。在此基础上,进一步添加稻壳粉,性能测试结果表明:复合材料POM+5wt.%LDPE+7.5wt.%RHF具有最低的磨损率1.07×10-6mm3/N·m,比纯POM提高了近50%,同时又保持了较低的摩擦系数和良好的综合机械性能。与商用POM自润滑材料和木质素纤维增强POM复合材料的对比实验表明:以LDPE替代PTFE,以稻壳粉作为天然纤维对POM进行改性是可行的。本项研究表明:复合材料POM+5wt.%LDPE+7.5wt.%RHF表现出较好的综合机械性能和摩擦摩擦性能,同时具备了环境友好、低成本特性,是一种具有潜在应用价值的绿色环保自润滑材料。
论文目录
摘要Abstract第一章 绪论1.1 研究的背景和意义1.2 绿色复合材料1.2.1 绿色复合材料概念1.2.2 天然纤维复合材料1.2.3 稻壳粉性质及利用1.3 聚甲醛自润滑材料研究进展1.3.1 聚甲醛概述1.3.2 高分子润滑材料特点及其改性1.3.3 聚甲醛自润滑材料的改性研究进展1.3.4 聚甲醛自润滑材料发展展望1.4 本研究的设想、主要工作和研究方案第二章 POM 复合材料制备和性能表征2.1 POM 复合材料制备2.1.1 原材料准备2.1.2 模具制作2.1.3 试样成型2.2 摩擦学性能测试2.2.1 摩擦试件制作2.2.2 摩擦磨损试验2.3 力学性能测试2.3.1 压缩试验2.3.2 简支梁冲击试验2.4 微观分析与表征2.4.1 广角X 射线衍射（WXRD）2.4.2 扫描电子显微镜（SEM）第三章 POM/LDPE 二元复合材料性能研究3.1 力学性能3.1.1 压缩性能3.1.2 缺口冲击性能3.2 摩擦学性能3.2.1 摩擦磨损性能3.2.2 摩擦热效应3.3 磨损表面SEM 分析3.3.1 磨损理论简介3.3.2 磨损表面SEM 观察3.4 XRD 衍射分析3.4.1 聚合物结晶理论简介3.4.2 聚甲醛的晶体结构3.4.3 POM/LDPE 复合材料XRD 分析3.5 本章小结第四章 POM/LDPE/RHF 三元复合材料性能研究4.1 力学性能4.1.1 压缩性能4.1.2 缺口冲击性能4.2 摩擦学性能4.2.1 摩擦磨损性能4.2.2 摩擦热效应4.3 磨损表面SEM 分析4.4 XRD 分析4.5 本章小结第五章 不同天然纤维对POM 复合材料摩擦学性能的影响5.1 木质素纤维增强POM 复合材料的制备5.2 POM/LDPE/WCF 复合材料摩擦磨损性能5.3 不同天然纤维增强POM 复合材料摩擦性能比较5.4 本章小结第六章 结论参考文献致谢在学期间发表的学术论文
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