耐磨陶瓷-聚合物（高分子）涂層的制備和性能研究.pdf

1、涂層在克服機(jī)器零件磨損的問(wèn)題中發(fā)揮越來(lái)越廣泛的作用，為使涂層具有更好的耐磨效果，本實(shí)驗(yàn)以性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂為基料，輔助其它助劑，添加亞微米級(jí)的陶瓷顆粒Al2O3、ZrO2、SiC(平均粒徑分別為0.58μm、0.36μm、0.5μm)，通過(guò)組分優(yōu)化，研制了具有耐磨性能的陶瓷/聚合物涂層。 實(shí)驗(yàn)采用掃描電鏡表征了陶瓷顆粒在聚合物中的分散及其與聚合物之間的結(jié)合情況，借助硬度儀評(píng)價(jià)了亞微米級(jí)陶瓷顆粒的添加對(duì)涂層硬度的

2、影響，通過(guò)磨損實(shí)驗(yàn)研究了涂層在濕磨和干磨情況下的摩擦性能，另外，還對(duì)涂層的耐腐蝕性以及粘結(jié)強(qiáng)度等進(jìn)行了考察。 研究結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)高分子聚合物組分優(yōu)化及采用適當(dāng)?shù)臄嚢璺椒ǎ沾深w粒在聚合物中分散得較均勻。隨著陶瓷顆粒含量的增加，復(fù)合涂層的硬度也隨之增加，對(duì)于SiC/聚合物涂層而言，當(dāng)SiC的質(zhì)量百分含量達(dá)到40％時(shí)，涂層的硬度具有較大的提高，其洛氏硬度超過(guò)82.5。濕磨條件下，將陶瓷顆粒添加到環(huán)氧基復(fù)合材料中能明顯地改善涂層的摩

3、擦學(xué)性能，提高其抗磨能力；實(shí)驗(yàn)對(duì)比了添加不同含量的陶瓷顆粒所形成的復(fù)合涂層的磨損性能，發(fā)現(xiàn)當(dāng)Al2O3、ZrO2和SiC的質(zhì)量百分含量分別為20％、30％、20％時(shí)，涂層具有最好的耐磨性，其磨損率趨于穩(wěn)定，分別是0.025％、0.027％、0.024％。干磨條件下，以SiC為增強(qiáng)體的復(fù)合涂層的磨損率同樣比以Al2O3、ZrO2為增強(qiáng)體的復(fù)合涂層的磨損率偏低。無(wú)機(jī)粒子填充高分子復(fù)合材料能夠有效地提高抗磨性能，其主要作用機(jī)理為增加復(fù)合材料的