酸化MWCNTs填充EPBF复合材料的摩擦磨损性能.pdf

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1、V1．42．NO．198i期工程塑料应用ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJan．20l4酸化MWCNTs填充EP／BF复合材料的摩擦磨损性能耿健(西京学院，西安710123)摘要：将多壁碳纳米管(MWCNTs)进行酸化处理并填充到环氧树脂(EP)／玄武岩纤维(BF)复合材料中，制备了一种新型酸化MWCNTs填充EP／BF复合材料。研究了酸化MWCNTs对EP／BF复合材料摩擦磨损性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了MWCNTs酸化前后表面官能团的变化，使用摩擦磨损机测试了酸化MWCNTs填充EP／BF复合材料的摩擦磨损性能，并采用扫描电子显

2、微镜(SEM)对复合材料的磨损表面的微观形态进行了表征。结果表明，酸化MWCNTs能够有效地提高EP／BF复合材料的摩擦磨损性能。在EP／BF复合材料中填充质量分数为1．5％的酸化MWCNTs，能够使EP／BF复合材料的摩擦系数降低28．57％，磨损率降低51．37％。关键词：多壁碳纳米管；环氧树脂／玄武岩纤维复合材料；摩擦系数；磨损率中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1001—3539(2014)01．0098—04FrictionandWearPropertiesofEpoxyResin／BasaltFiberCompositesFilledwithAcidTreat

3、edMulti．WaliedCarbonNanotubesGengJian(XijingUniversity，Xi’all710123，China)Abstract：Multi—walledcarbonnanotube(MWCNTs)weretreatedbyacidmixturesandthenfilledinepoxyresin(EP)／basaltfiber(BF)composites，anovelEP／BFcompositesfilledwithacidtreatedMWCNTswaspreparedtoinvestigatetheeffectsofacidifiedMWCN

4、Tsonthefrictionandwearpropertiesofthecomposites．ThechangesofsurfacepropertiesofMWCNTswereinvestigatedusingfouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)，andthering—on—blocktypeweartestswereperformedtoevaluatethefrictionalandwearpropertiesofthecomposites，thenthesurfacefracturemorphologyofthecomposit

5、eswereobservedbyscanningelectronmicroscope(SEM)．ResultsshowthatMWCNTscarlimprovethewearresistanceandreducethefrictioncoeficientofthecomposites．ThemassfractionofacidifiedMWCNTsis1．5％．thefrictioncoeficientandwearrateofthecompositesarereducedby28．57％and51．37％comparingwiththatofpureEP／BFcompositesr

6、espectively．Keywords：multi—walledcarbonnanotube；epoxyresin／basaltfibercomposite；fractioncoeficient；wearrate玄武岩纤维fBF)是继碳纤维以来被发现的一树脂(EP)基复合材料在不同载荷和速度下的摩擦种具有高性能的纤维，其由多种氧化物陶瓷成分组磨损性能，在速度一定的前提下，摩擦系数与磨损成，由于它具有较好的阻燃性、较高的力学性能，并率随载荷的增加而增大；在载荷一定时，速度对摩且耐高温、耐腐蚀以及耐磨等诸多优点，因此，BF擦系数的影响不大，而磨损率随速度的增加而增已经被广泛应用于航空航

7、天、军工、工程塑料等军工大。而酸化多壁碳纳米管(MWCNTs)填充EP／BF和民用领域[13]0自21世纪以来，碳纳米管(CNTs)复合材料的摩擦磨损性能研究未见报道。笔者将作为一种新型的功能材料受到人们的关注，CNTsMWCNTs进行酸化处理，制备了酸化MWCNTs填的管径尺寸为纳米级，其管壁结构类似石墨，具有充EP／BF复合材料，在摩擦磨损试验机上对其进导电性好、比表面积大以及优越的力学、电学、热学行了摩擦磨损性能分析，研究了载荷对复合材料摩性能，所以