环氧树脂复合耐磨涂层研究.doc

范文最新推荐------------------------------------------------------1 / 11环氧树脂复合耐磨涂层研究摘要本论文是通过在环氧树脂中添加粒径为80μm 的 Al2O3 和 ZrO2，Al2O3 和 SiO2 颗粒来研究不同硬质颗粒与不同添加比例对复合涂层性能的影响，并与添加单一的 Al2O3 的颗粒涂层进行对比实验中检测了涂层的粘结强度、冲蚀磨损、耐冲击等性能结果表明：耐磨涂层的硬度，粘结强度和抗冲击性能，随着添加硬质颗粒比例的增加而增大同时添加 Al2O3 和 ZrO2 的试样相比较同时添加 Al2O3和 SiO2 的试样，有更好的抗冲击性能和更好的耐冲蚀磨损性能，当同时添加 Al2O3 和 ZrO2 粒子的比例为 40%且 Al2O3:ZrO2=1:2 时，耐磨涂层的硬度为932MPa，粘结强度为 10.74MPa，冲蚀磨损失量为15.76mm3/min，耐冲击性能强，综合性能好7336关键词： 复合耐磨涂层；胶粘；粘结强度；冲蚀磨损；冲击  AbstractIn this paper the wear resistance of composite coatings with aluminum oxide and silicon oxide, aluminum oxide and zirconium, of 80μm, respectively, in the epoxy resin bases were studied. The performance of composite coatings such as the cohesion strengths, erosive wear and impact resistance were tested. Experimental results showed that the Greater proportion of hard particles, the better hardness, bonding strength and the impact resistance of the coating, comparing with the alumina and silica coating, the alumina and zirconia coating has better impact resistance and better erosive wear performance. When 40% alumina and zirconia particles were added and alumina: zirconia = 1:2, the wear-resistant of the coating was 932MPa, bond strength was 10.74MPa, erosion wear loss was 15.76mm3/min, it has strong impact resistance and good comprehensive performance.Keywords: Composite wear-resisting coating; Adhesive; Bond strength; Erosion wear; Impact resistance---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------3 / 11目录摘要：IAbstract:I1.绪论 11.1 复合耐磨涂层的研究现状 1 1.1 复合耐磨涂层的研究现状1.2 复合耐磨涂层简介1.2.1 复合耐磨涂层的定义复合耐磨涂层是指将具有耐磨性的陶瓷颗粒加入到高分子中并涂敷在零件表面所形成的一种新型防护材料[13]。

在一些冲蚀磨损条件下，以环氧树脂为基体的耐磨胶粘涂层材料，因为具有良好的机械强度和硬度以及较好的抗热震性和抗化学腐蚀性而得到了一定程度的应用1.2.2 复合耐磨涂层的组成（1）胶粘剂胶粘剂的作用是把涂层中的各种材料包容，并牢固地粘着在基板表面形成涂层因此，要求胶粘剂对基板（金属）的粘结强度尽可能地高其次，由于它还要作为涂层的基板，因而固化物还应具有较高的机械强度及优良的抗老化性，其弹性模量和稳定性也要高粘料通常选环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚氨脂、聚醚醚酮、聚醚砜等环氧树脂是粘结强度较高的胶粘剂，也具有上述要求的某些特征[14]然而，环氧树脂固化物抗冲击强度较低低耐磨性和摩擦特性还不能满足耐磨涂层的要求，因此要满足涂层机械性能及摩擦特性等要求必须加入其他组分范文最新推荐------------------------------------------------------5 / 11环氧树脂的特征是分子结构中含有环氧基在涂料工业中常用的环氧树脂是由环氧氯丙烷和二酚基丙烷在碱的作用下缩聚而成的高分子化合物，其平均分子量在 300-7000 之间，呈粘稠状液体或坚硬的固体，一般称为双酚 A 型环氧树脂。

环氧树脂具有以下特点：良好的分散性能，能同各种耐磨颗粒、树脂、助剂互溶；较好的耐化学药品性，尤其是耐碱性；收缩性小；具有良好的韧性、硬度、柔软性和优良的耐水性又由于环氧树脂对各种金属和大部分非金属都有良好的粘接强度，故有“万能胶”的美称，因此它在粘涂技术中应用最为广泛 Al2O3 有很多种晶型，目前发现的在十二种以上，其中常见的有α、β、δ、γ、θ、η等，其中α是高温稳定晶型alpha;-氧化铝为金属氧化物，密度为 3.98g/cm3，维氏硬度为 18GPa，有良好的物理、化学特性，其结构稳定，能承受各种化学变化另外，α-氧化铝有熔点高（ 2050℃） 、硬度大、绝缘性能好、机械强度高、耐磨性能好等优点，而且耐热和耐热冲击强度大，易于分散ZrO2 为白色晶体，熔点约 2700℃，沸点约 5000℃，密度 5.89g/cm3由于氧化锆具有相转变增韧特性，及熔点高、硬度大、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化等优良特性，被广泛应用于耐磨材料SiO2 又称硅石，为白色或无色，含铁量较高的是淡黄色，密度 2.2-2.66g/cm3。

二氧化硅晶体中，硅原子的 4 个价电子与 4 个氧原子形成 4 个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4 个氧原子位于正四面体的4 个顶角上，Si-O 键的键能很高，熔点、沸点较高（熔点 1723℃ ，沸点 2230℃ ） ，具有硬度大、耐高温、耐震、电绝缘的性能4）辅助材料辅助材料包括增韧剂、稀释剂、促进剂、偶联剂、---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------7 / 11防老剂等，其作用是改善涂层性能，如韧性、抗老化性等以及降低基料粘度、提高涂敷质量根据以上四种组份所起作用，可以按照不同的使用条件和性能要求，经过试验，优选合适的材料和配比，配制出满足各种要求的涂层1.3 复合耐磨涂层的作用机理1.3.1 复合耐磨涂层的作用机理复合耐磨涂层的作用机理可以是下述的几项[13]：（1） 环氧树脂可以隔离摩擦副表面间直接接触，而涂层摩擦阻力较小2） 环氧树脂在对磨金属表面形成转移膜，隔离摩擦表面间直接接触，降低摩擦阻力。

（1） 涂层的主要成分是高分子合成材料，其硬度较低同时，涂层高分子材料所组成的网络内部填满了固体润滑剂以及各种高性能的耐磨材料，当它在金属表面滑动时，图层中的固体润滑材料逐步转移并附着到金属表面上，形成了光滑的摩擦配合面因此，金属摩擦面几乎不发生磨损2） 嵌入性好，由于涂层硬度低，偶尔进入摩擦界面的硬质粒子（如灰尘，杂质等）可以镶嵌入涂层中，从而能避免或减少金属摩擦面的拉伤3） 不同种类材料之间不容易发生咬焊和粘着1.3.4 涂层附着力的作用机理环氧树脂分子结构中含有的醚键（—O—）和羟基（—OH） （也包括环氧树脂与胺类固化剂固化后所生成的醚键和羟基）都是强极性基团，这些基团可以使环氧树脂分子与基板表面，特别是与金属表面之间产生很强的附着力[17]1.4 复合耐磨涂层的失效---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------9 / 11耐磨涂层在经过了一定的使用时间后会出现剥落等失效现象，失效主要有涂层的磨损失效和粘接失效[19]。

1.4.1 磨损失效磨损失效是耐磨涂层的主要失效形式之一对于各种类型的涂层，磨损失效机理是各不一样的，但从最主要的方面来看，磨损失效分为两种：一种是由于强度（或刚性）不足而造成的变形磨损，另一种属于脆性破坏对于强度不足造成的变形磨损，在涂层研究上主要采取增强的方法，即在涂层中引入苯环或其它刚性较大的链段，增加聚合物的交联程度、极性基团的含量以及充分利用氢键提高分子间的作用力等；也可通过加入较多的硬质颗粒如粉煤灰、蒙脱土、刚玉、石英或金属粉等来提高刚性在以硬质颗粒改善涂层抗磨性的耐磨胶中，填料的种类、大小、形状、级配特性等是影响涂层耐磨性的重要因素基础胶粘剂对填料的湿润程度、粘结强度是填料能否起到抗磨作用的关键，而填料本身的耐磨性、填料的多少则对涂层的耐磨性有至关重要的影响本研究采用产量大、价格低、用途广的环氧树脂为原料，通过添加不同种类的氧化物陶瓷颗粒，对复合耐磨涂层的耐磨性能进行详细的研究旨在通过聚合物组分优化，制备具有耐磨性的复合耐磨涂层，进一步探索陶瓷颗粒在环氧树脂中的作用，并对材料的磨损机理作初步的研究实验原材料、设备及方法2.1 原材料及仪器本实验选用α-氧化铝粉体、氧化锆粉体、氧化硅粉体为硬质陶瓷颗粒，上海树脂厂生产的环氧树脂 618 为胶黏剂，固化剂选用上海树脂厂生产的5506，钢片采用 Q235，尺寸为100mm×100mm×2mm。

环氧树脂复合耐---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------11 / 11磨涂层研究(5):。