碳納米管-碳纖維增強(qiáng)二硫化鎢/聚酰胺酰亞胺復(fù)合涂層摩擦學(xué)性能研究

編號(hào)：CYYJ043370

篇名：碳納米管-碳纖維增強(qiáng)二硫化鎢/聚酰胺酰亞胺復(fù)合涂層摩擦學(xué)性能研究

作者：趙鼎元 劉思思 廖君慧 傅兵 劉金剛

關(guān)鍵詞： 碳納米管 碳纖維 二硫化鎢 復(fù)合涂層 摩擦學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 湘潭大學(xué)機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院 湖南江濱機(jī)器（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

摘要： 通過(guò)稀土接枝方法將碳納米管(CNTs)接枝在碳纖維(CF)表面,得到碳納米管-碳纖維(CNTs-CF)多尺度增強(qiáng)體;以聚酰胺酰亞胺(PAI)為粘結(jié)劑,二硫化鎢(WS2)為固體潤(rùn)滑填料,制備了二硫化鎢/聚酰胺酰亞胺(WS2/PAI)復(fù)合涂料.在WS2/PAI復(fù)合涂料中添加CNTs-CF,涂覆在鋁合金樣塊表面形成碳納米管-碳纖維增強(qiáng)二硫化鎢/聚酰胺酰亞胺(CNTs-CF/WS2/PAI)復(fù)合涂層.采用X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)、拉曼光譜(Raman spectra)和掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)CNTs-CF粉末進(jìn)行表征;采用CFT-Ⅰ型材料表面性能綜合測(cè)試儀和VH-2000C型超景深三維顯微系統(tǒng)測(cè)試分析了不同試驗(yàn)條件下CNTs-CF對(duì)WS2/PAI復(fù)合涂層摩擦學(xué)性能的影響.試驗(yàn)表明:在WS2/PAI復(fù)合涂層中添加適量CNTs-CF能顯著提高涂層材料的結(jié)合強(qiáng)度和耐磨性能,并一定程度上改善涂層的潤(rùn)滑效果.當(dāng)CNTs-CF的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%時(shí),涂層的耐磨減摩性能最佳,在不同載荷下均表現(xiàn)出較低的摩擦系數(shù)和磨損率.CNTs-CF/WS2/PAI復(fù)合涂層優(yōu)異的摩擦學(xué)性能主要?dú)w因于WS2的潤(rùn)滑作用、稀土Ce的橋接作用和CNTs-CF的增強(qiáng)作用.