高溫高載工況下硅烷改性氧化石墨烯/氫氧化鎂復合材料摩擦學特性研究

研究硅烷偶聯(lián)劑改性的氧化石墨烯/氫氧化鎂復合材料在極端高溫和高負載工況下的摩擦特性，是一個多維度的科學探索。以下是對該研究領(lǐng)域的概述：

改性原理： 硅烷偶聯(lián)劑，具有兩性結(jié)構(gòu)，能夠通過一端與氫氧化鎂等無機材料的表面羥基反應，另一端與氧化石墨烯等有機材料形成牢固結(jié)合。這種改性可以顯著提升無機填料在有機基體中的分散性和界面結(jié)合力，增強復合材料的綜合性能。

復合材料制備：

• 氧化石墨烯功能化：通過化學或物理方法對氧化石墨烯進行處理，增強其與偶聯(lián)劑的反應性。
• 氫氧化鎂表面改性：使用硅烷偶聯(lián)劑對氫氧化鎂進行表面處理。
• 復合材料融合：將改性后的氫氧化鎂與氧化石墨烯結(jié)合，并通過熔融共混、溶液浸漬或原位聚合等技術(shù)與聚合物基體形成復合材料。

高溫高載工況下的摩擦學性能研究：

• 摩擦系數(shù)：研究復合材料在高溫重載下的摩擦系數(shù)變化，硅烷偶聯(lián)劑的加入預期能降低摩擦系數(shù)。
• 磨損率：評估材料在持續(xù)高強度摩擦下的耐磨性能，改性后的強界面作用有助于提升耐磨性。
• 熱穩(wěn)定性：分析硅烷偶聯(lián)劑如何增強復合材料在高溫下的穩(wěn)定性，防止結(jié)構(gòu)破壞。
• 承載能力：考察復合材料在高載荷下的硬度、強度和抗壓碎性。

表征與分析：

• 利用SEM、TEM、XRD、FTIR等技術(shù)觀察復合材料的微觀結(jié)構(gòu)和化學鍵合。
• 使用摩擦磨損試驗機測試不同溫度和載荷下的摩擦系數(shù)和磨損體積，分析硅烷偶聯(lián)劑改性的影響。

結(jié)論與應用：

• 根據(jù)實驗結(jié)果，總結(jié)改性對復合材料摩擦學性能的影響。
• 探討復合材料在汽車制動系統(tǒng)、航空航天、高端裝備制造等領(lǐng)域的應用潛力。

通過這項研究，預期能夠為開發(fā)能在極端工況下應用的高性能復合材料提供理論和實踐基礎(chǔ)，推動相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進步。