改性酚醛樹脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料制備及其性能研究.pdf

1、在各類的磨損形式中,沖蝕磨損是較為常見的磨損形式之一,廣泛的存在于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中。隨著工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的大型化,沖蝕磨損造成材料的磨損增大,設(shè)備的維修費用增加,所造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)嚴(yán)重。因此,開發(fā)新的材料以及研究材料的沖蝕磨損過程和機(jī)理,對于材料的選用,提高沖蝕磨損工況下工件的使用壽命具有重要的意義。本文通過聚氨酯(PU)改性酚醛樹脂,制備了改性酚醛樹脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料,考察了改性酚醛樹脂的剪切強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度,采用紅外光譜分析了PU

2、改性酚醛樹脂的機(jī)理；測試了復(fù)合材料的硬度、彎曲強(qiáng)度及沖蝕磨損性能。通過對該復(fù)合材料沖蝕磨損形貌SEM的觀察,分析并討論了聚氨酯改性酚醛樹脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料的沖蝕磨損機(jī)理。研究結(jié)果表明：偶聯(lián)劑的加入能提高酚醛樹脂的剪切強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。當(dāng)偶聯(lián)劑KH-550的加入量為5wt％時,酚醛樹脂的剪切強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度都達(dá)到了最好值,剪切強(qiáng)度達(dá)到11.38 MPa,拉伸強(qiáng)度達(dá)到了6.78 MPa。一定量PU的加入,能夠顯著地提高酚醛樹脂的剪切強(qiáng)度和

3、拉伸強(qiáng)度。當(dāng)苯磺酰氯加入量為11wt%,PU加入量為10wt%時,改性酚醛樹脂的拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值11.1Mpa,剪切強(qiáng)度達(dá)到最大值15.8 MPa。同時,改性酚醛樹脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料的三點彎曲強(qiáng)度達(dá)到最大值44.9 MPa。改性酚醛樹脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料的磨損量在90°沖蝕角處最大,在30°和60°處較小；而Q235鋼在45°時的沖蝕磨損量最大,在30。和90°時較小。改性酚醛樹脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料的相對耐磨性能在45°

4、時最好,達(dá)到1.06,然后隨著沖蝕角度的增加而降低。PU的加入顯著提高了復(fù)合材料的沖蝕磨損性能,整體的沖蝕磨損率低于未改性酚醛樹脂復(fù)合材料的沖蝕磨損率。在PU加入量為10wt%時,改性酚醛樹脂復(fù)合材料的耐沖蝕磨損性能最好,沖蝕磨損率最低,達(dá)到0.2733mg/min。當(dāng)改性酚醛樹脂粘結(jié)SiC顆粒復(fù)合材料在SiC顆粒大小及漿料中石英砂粒子粒度相同的情況下,隨復(fù)合材料中SiC顆粒加入量的增大,其沖蝕磨損量先減小后增大,在SiC顆粒加入量為6