改性樹脂粘結SiC顆粒復合材料制備及其性能研究.pdf

1、在各類的材料磨損形式中，沖蝕磨損是較為常見的磨損形式之一，其廣泛存在于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中。隨著工業(yè)生產(chǎn)設備的大型化，沖蝕使材料的磨損增大，設各的維修費用增加，造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，開發(fā)新材料的研制以及研究材料的沖蝕磨損過程和機理，對于材料的選用，提高沖蝕磨損工況下工件的使用壽命具有重要的意義。
　　 本文通過改性環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和聚氨酯，制備了改性樹脂粘結SiC顆粒復合材料?？疾炝巳N改性樹脂與Q235鋼以及與SiC顆粒間的

2、剪切強度、拉伸強度和彎曲強度，采用紅外光譜分析了其固化、增韌和偶聯(lián)機理；測試了復合材料的粘結強度和沖蝕磨損性能。通過對復合材料沖蝕磨損形貌SEM的觀察，分析并討論了改性樹脂粘結SiC顆粒復合材料的沖蝕磨損機理。研究結果表明：
　　 SiC/樹脂復合材料中SiC顆粒占復合材料總質量的66.6wt％時，并且粒徑大小為600μm和120μm，配比為3∶1，沖蝕角為30°時，其彎曲強度和沖蝕磨損性能最好。改性環(huán)氧樹脂膠體組分的最佳配比是

3、E44占純膠體總質量分數(shù)的28.8wt％，E51為28.8wt％，T31為22wt％，PU為20wt％，KH550為3.3wt％;改性酚醛樹脂膠體組分的最佳配比是PF占純膠體總質量分數(shù)的74wt％，苯磺酰氯為11wt％，PU為10wt％，KH5505wt％;聚氨酯膠體最佳配方為聚氨酯甲乙組份配比為10∶5時，偶聯(lián)劑KH550加入量為改性聚氨酯膠體的1wt％。
　　 偶聯(lián)劑可以改進改性樹脂與金屬以及改性樹脂與SiC顆粒之間的粘結性

4、能。在相同條件下改性樹脂膠體使用遷移法添加KH550的要比添加KH560的粘結性能好，且SiC/樹脂復合材料的沖蝕磨損性能最好。
　　 增韌劑聚氨酯預聚體的加入量對復合材料的沖蝕磨損性能影響顯著，加入量少時，其磨損機制主要體現(xiàn)出脆性材料的特點，以顯微切削為主；在一定范圍內(nèi)增大增韌劑的加入量，則制各的SiC/樹脂復合材料磨損機制主要顯示韌性材料的特點，以疲勞剝落為主。
　　 SiC顆粒對SiC/樹脂復合材料沖蝕磨損性有重大

5、影響，SiC顆粒尺寸越大，復合材料抗沖蝕磨損性能越好，并且顆粒級配的復合材料要比單一顆粒的磨損率低；SiC的加入量在66.66wt％左右時，“陰影效應”、“嚙合效應”和“粘結效應”相互配合最好，復合材料的沖蝕磨損耐磨性最好。在不同沖蝕角度條件下SiC/樹脂復合材料的沖蝕磨損機理不同。低角度時，沖蝕磨損以顯微切削及碾壓造成樹脂膠體及SiC顆粒的脫落為主；高角度時，沖蝕磨損以沖擊造成樹脂膠體疲勞脫落和SiC顆粒破碎為主。
　　 研究