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功能化纳米SiO2改性环氧树脂复合材料及其摩擦磨损行为与机制

田晋; 高立; 蔡滨; 齐泽昊; 谭业发 陆军工程大学野战工程学院; 南京210007; 陆军南京军代局; 南京210024
  • 纳米sio2
  • 复合材料
  • 表面改性
  • 摩擦磨损

摘要:运用共价官能化技术,实现纳米SiO2表面接枝3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性(T-SiO2),并制备功能化纳米SiO2改性环氧树脂复合材料(T-SiO2/EP),分析改性后纳米SiO2表面官能团和化学元素的变化规律,测试T-SiO2/EP的主要力学性能,研究其在干摩擦条件下的摩擦磨损行为与机制。结果表明:功能化纳米SiO2的引入,有效改善了环氧树脂的力学与摩擦学性能,且当功能化纳米SiO2含量为2%时(质量分数,下同),环氧复合材料(2%T-SiO2/EP)的显微硬度和断裂韧度均达到最大值(70.2HD和1.02MPa·m^1/2),并具有优异的减摩耐磨性能。干摩擦条件下,2%T-SiO2/EP复合材料的摩擦因数和磨损失重分别为0.49和1.7mg,较纯环氧树脂分别降低了31.9%和34.6%,较未改性纳米SiO2增强的环氧树脂复合材料(U-SiO2/EP)分别降低了14%和10.5%,并对相应的磨损机理进行了分析。

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