鋼鐵表面樹脂基自潤(rùn)滑涂層的制備與性能研究.pdf

1、近年來，隨著工業(yè)生產(chǎn)要求的提高，傳統(tǒng)的金屬材料零部件已經(jīng)無法滿足在極端工況下的某些使用需求，如腐蝕環(huán)境下的摩擦學(xué)性能需求。而日新月異的材料科學(xué)與表面工程的發(fā)展，則為這一類的工程難題提供了各種各樣的新興材料基礎(chǔ)以及新思路。憑借良好的機(jī)械加工性能，和靈活的改性方法，環(huán)氧樹脂等聚合物材料，受到了各個(gè)科研領(lǐng)域越來越多的關(guān)注，特別是不同學(xué)科的交叉科研領(lǐng)域。為了提高鋼鐵材料摩擦零部件在腐蝕環(huán)境下的使用性能，以及其工作壽命，本文采取陶化-硅烷改性方式

2、，對(duì)鋼鐵進(jìn)行表面改性處理，并選用表面粘涂工藝，在改性鋼鐵表面涂覆獲得一層抗腐蝕性強(qiáng)、摩擦學(xué)性能優(yōu)異的環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層。
　　為了保證鋼鐵基體與環(huán)氧樹脂的結(jié)合性能，首先需要對(duì)鋼鐵基體表面進(jìn)行改性處理。本文采用化學(xué)改性技術(shù)，選用有機(jī)、無機(jī)兩種組分作為主改性劑協(xié)同處理鋼鐵基體，并通過控制變量的方法，以硫酸錳、氟化氫銨、KH550、KH560含量和溶液pH作為控制變量，在常溫條件下制備陶化-硅烷復(fù)合改性層。根據(jù)復(fù)合改性層的表面形貌、耐腐

3、蝕測(cè)試、結(jié)合力、硬度和膜層的成分的測(cè)試結(jié)果，對(duì)比分析五組控制變量對(duì)改性層的影響，從而優(yōu)化變量參數(shù)，獲得具有表面形貌均勻一致、耐腐蝕性好、結(jié)合性能強(qiáng)的改性層。同時(shí)，根據(jù)分析結(jié)果，建立改性層的組分結(jié)構(gòu)圖，對(duì)其中不同組分各自具有的功能進(jìn)行說明。
　　對(duì)鋼鐵表面改性優(yōu)化完成后，在改性層的表面涂覆環(huán)氧樹脂復(fù)合膠黏劑，制備樹脂基自潤(rùn)滑復(fù)合涂層。為了在鋼鐵表面獲得良好摩擦學(xué)性能的涂層，本文分別選取納米二氧化鈦和納米石墨作為增韌填料和減摩填料，來

4、制備環(huán)氧樹脂復(fù)合膠黏劑，并將復(fù)合膠黏劑懸涂覆蓋改性鋼鐵基體，烘干固化，獲得環(huán)氧樹脂基自潤(rùn)滑復(fù)合涂層。制備完成后，對(duì)環(huán)氧樹脂基復(fù)合涂層的表面硬度、結(jié)合性能進(jìn)行測(cè)試，并分析測(cè)試結(jié)果，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果，驗(yàn)證改性填料是否擁有較好的分散性，能否實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)氧樹脂表面硬度和結(jié)合性能的強(qiáng)化作用。
　　最后，對(duì)環(huán)氧樹脂基自潤(rùn)滑復(fù)合涂層的摩擦學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。首先對(duì)環(huán)氧樹脂涂層進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果用來和其他復(fù)合涂層對(duì)比。測(cè)試完成后，根據(jù)復(fù)合涂層的測(cè)試結(jié)果，分